基于力学特性采场裂隙带分布规律研究

作者：崔聪; 舒龙勇; 杨鑫; 王维华; 张慧杰; 郝晋伟; 凡永鹏

来源：中国煤炭, 2020, 46(12): 74-79.

DOI：10.19880/j.cnki.ccm.2020.12.011

• 裂隙带
• 高位钻孔
• 数值模拟
• 下沉量
• 应力分布

以长岭煤矿152106工作面为研究对象,通过Abaqus建立三维数值模型,基于真三轴D-P强度破坏准则,研究采空区顶板上覆岩层位移及应力分布规律,分析得到工作面回采过程中冒落带和裂隙带发育高度。试验表明:顶板上覆岩层下沉量由中部位置向运输巷、回风巷两侧位置逐渐减小,呈现出采空区"O"形圈分布特征;受工作面采动应力的影响,上覆岩层"三带"的水平应力符合"压应力-拉应力-压应力"的变化规律。通过下沉量及应力分布得到裂隙带分布范围为17.1～21.45 m与17～23.5 m,具有较好的一致性。根据高位钻孔层位模拟结果进行现场试验,结果表明:高位钻孔单孔浓度最高可达60%,工作面上隅角瓦斯浓度降低了25%,该层位下高位钻孔抽采可有效缓解工作面瓦斯超限问题,基于力学特性的数值模拟研究能够科学合理地预测裂隙带高度,为建成长岭煤矿高产高效示范工程奠定基础。

• 单位
  云南煤化工集团有限公司; 煤炭科学技术研究院有限公司