基于FLAC3D的极近距离采空区覆岩垮落规律数值模拟研究

摘要：

矿井覆岩垮落高度带和裂隙带的发育往往是水和瓦斯涌入矿井的通道.为了研究山西省某大型煤矿极近距离煤层组覆岩垮落高度发育情况,以该煤矿3-5#煤层中30515工作面和上覆极近距离2#煤层为研究对象,结合现场各岩层实测力学参数,采用FLAC3D软件分别对单独开采和依次连续开采2#煤层和3-5#煤层时上覆岩层沉降位移量和主应力变化情况进行模拟,分析了两种开采方式下煤层上覆岩层沉降位移情况和主应力变化对岩层垮落带发育的影响.研究结果表明:两种开采方式顶板最大位移量集中在采空区中部范围,而上覆岩层主应力集中在煤柱两侧;受关键层断裂的影响,单独开采2#煤层和3-5#煤层时顶板垮落带竖直最大位移合计量较大于依次连续开采时顶板竖直最大位移达量.根据研究结果可知,极近距离煤层组连续开采相较于单煤层开采,上覆岩层受新应力分配扰动更加剧烈,加速了关键层的破断.垮落带内岩体存在着较大可被压缩消除的残余应变,上覆岩层的下降,垮落带岩体不断被压实,垮落带高度降低.

关键词：垮落带、关键层、应力集中、重复扰动、数值模拟

所属期刊栏目：32

分类号：TD821(矿山开采)

资助基金：云南省重大科技项目;晋能控股煤业集团有限公司;太原理工大学博士后资助项目

在线出版日期：2023-02-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：97-103