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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

蒙陕接壤区典型煤层开采顶板周期性变形破坏及涌水响应特征

2024-09-27

蒙陕接壤区典型煤层开采顶板周期性变形破坏及涌水响应特征


周振方1,2,3,4,董书宁2,3,4,*,董 5,罗生虎6

             薛建坤2,3,4,王治宙2,3,4,王淑璇2,3,4尚宏波2,3,4,7

王甜甜2,3,4,王昱同2,3,4,王 同8 


作者单位

(1. 西安科技大学 地质与环境学院,陕西 西安 710054;2. 中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西 西安710077;3. 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西 西安710077;4. 陕西省“四主体一联合”黄河流域中段矿区(煤矿)生态环境保护与修复校企联合研究中心,陕西 西安 710077;5. 陕西省现代建筑设计研究院有限公司生态环境一所,陕西 西安 710024;6. 西安科技大学 理学院,陕西 西安710054;7. 煤炭科学研究总院,北京 100013;8. 西安科技大学 能源学院,陕西 西安 710054)


01

论文创新点


1. 定量确定了蒙陕接壤区3-1煤层典型工作面开采煤体超前支承压力、覆岩垂直位移峰值周期性变化特征。

2. 工作面推进地下水随采涌入过程呈现长周期“阶梯式”增长趋势和短周期“振荡”变化趋势,短周期“振荡”表现出与覆岩来压周期之间的较强关联。


02

文章主要内容


1 研究区概况

2 研究方法

2.1 物理相似材料模拟设计

2.2 数值模拟方案

3 工作面开采覆岩变形破坏特征

3.1 煤体支承压力演变规律

3.2 覆岩位移演变规律

3.3 顶板来压微震监测能量事件特征

3.4 工作面开采导水裂隙带发育规律

4 工作面顶板涌水量随采变化特征


03

主要图表


图1   研究工作面所在位置及典型钻孔柱状

图3   覆岩扰动物理相似模拟试验主要参数测试设备

图4   工作面推进过程中围岩支承压力演化规律

图5   工作面推进不同距离覆岩垂直位移变化


图9  典型工作面涌水量随采变化特征


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官      网:www.mtdzykt.com

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04

作者简介


周振方,副研究员,博士研究生,主要从事煤矿水文地质理论技术研究和工程实践,主持/参与国家、省部等科研项目7项,完成煤企合作科技攻关/技术服务项目5项;发表论文20余篇,参与制/修订行业标准3项,授权发明专利4项。

引用格式

周振方,董书宁,董阳,等. 蒙陕接壤区典型煤层开采顶板周期性变形破坏及涌水响应特征[J]. 煤田地质与勘探,2024,52(8):101−110. 

doi: 10.12363/issn.1001-1986.24.03.0218

  责任编辑:宫在芹

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