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 阳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
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
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
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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04
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