基于全尺度建模的不连沟煤矿特厚煤层综放开采覆岩运移规律

牛和平, 杜文刚, 张方树, 张玉婷, 左开永

六盘水师范学院学报 ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (03) : 29-39. DOI: 10.16595/j.1671-055X.2025.03.003

基于全尺度建模的不连沟煤矿特厚煤层综放开采覆岩运移规律

  • 牛和平, 杜文刚, 张方树, 张玉婷, 左开永
作者信息 +
History +

摘要

特厚煤层综放开采强度大,覆岩垮落充分,矿压显现剧烈,严重威胁着矿井安全生产及生态环境保护。为此,主要以不连沟煤矿特厚煤层综放开采为工程背景,结合不连沟煤矿工作面采后地表下沉现象,采用Rhino+3DEC数值技术、理论分析与现场实测相结合的方法,建立三维全尺度数值模型,分析了工作面覆岩破断规律、覆岩“两带”发育特征及应力传递路径,以及特厚煤层开采后地表下沉特征。研究结果表明:(1)工作面初次来压步距为50 m,周期来压步距15 m;(2)经验公式计算两带高度,垮落带高度为31.86~63.72 m,导水裂隙带高度为220.25~230.45 m,数值技术得到垮落带最大高度52.30 m,裂隙带高度蔓延至地表;(3)采场覆岩垂直应力场沿倾向方向呈对称分布,应力调整并升高,远离工作面则逐渐降低,呈现应力恢复但非复原态,最终达稳定;(4)工作面达到充分采动时地表内出现横向裂隙,继续回采70 m后地表开始沉陷,中部沉降高度达到2.5 m,两侧沉陷范围较小,高度随回采的进行持续增大,回采结束时,地表沉陷量达到最大4.5 m;(5)现场实测结果为基本顶初次来压步距平均50.39 m,周期来压步距平均14.47 m。

关键词

特厚煤层 / 综放开采 / 覆岩移动规律 / 全尺度建模 / 现场实测

中图分类号

TD325

引用本文

导出引用
牛和平, 杜文刚, 张方树, 张玉婷, 左开永. 基于全尺度建模的不连沟煤矿特厚煤层综放开采覆岩运移规律. 六盘水师范学院学报. 2025, 37(03): 29-39 https://doi.org/10.16595/j.1671-055X.2025.03.003

基金

陕西省重点研发计划“强矿压灾害前兆信息识别及多源监测数据融合AI中台构建”(2024GX-YBXM-492); 陕西省自然科学基础研究计划“脉冲型双震源混合算子构造及其波场分离影响研究”(2024JC-YBQN-0272)

评论

Accesses

Citation

Detail

段落导航
相关文章

/