基于板壳理论的充填开采覆岩导水断裂带发育规律
作者:秦洪岩,王海东,张帆,尹志辉,欧阳振华,张峰,李雪冰 单位:华北科技学院安全工程学院,沈阳焦煤股份有限公司西马煤矿,辽宁工程技术大学采矿技术研究院 本文刊于: 《煤矿安全》 2021年第0期
关键词:
板壳理论 充填开采 覆岩破坏规律 导水断裂带 等效采高Keywords:
plate and shell theory,backfill mining,overburden failure law,fracture zone,equivalent mining height
摘要
为分析充填开采时覆岩导水断裂带的发育规律,采用板壳理论分析了充填开采过程中关键层的破断力学过程,得到随着采厚的增加,导水断裂带是逐层向上发育,而不是随着采厚的增加渐进式发育;采用数值模拟的方法再现了采后不同充填高度时覆岩导水断裂带的发育规律,得出覆岩的"两带"发育随着等效采高的变化存在着临界效应,即充填体高度的量变,会引起覆岩变形破坏高度的质变。现场观测了充填工作面采后的覆岩导水断裂带发育情况,实测得到的结果与理论分析结果吻合,验证了上述理论分析和数值模拟得到的结论。
基金项目:
国家自然科学基金资助项目(51804117);廊坊市科学技术研究与发展计划资助项目(2018013105);中央高校基本科研业务费资助项目(3142018024)