煤层顶板次生离层水周期突水致灾过程模拟

被引:15
作者
孙学阳 [1 ]
刘自强 [1 ]
杜荣军 [1 ]
何拓平 [1 ]
朱庆伟 [2 ]
夏文海 [2 ]
机构
[1] 西安科技大学地质与环境学院
[2] 西安科技大学测绘科学与技术学院
基金
高等学校博士学科点专项科研基金;
关键词
顶板离层水; 次生灾害; 周期性; 数值模拟;
D O I
10.13225/j.cnki.jccs.2016.0639
中图分类号
TD745 [矿山水灾的预防和处理];
学科分类号
081903 ;
摘要
为了提高煤层顶板离层水害防治效果,分析了离层水害的动态周期性特征。根据关键层理论,推导出主采煤层覆岩中产生离层的判别式,采用计算机数值模拟手段,模拟了离层形成过程,总结了顶板次生离层水害的周期性特征。研究表明:离层是由于主采煤层的覆岩力学性质差异较大,当煤层开采致使覆岩产生不协调一致的弯曲下沉而产生。随着工作面的推进,离层形成后持续发育至极值,当上方有充水水源时,则形成离层水。此时,若导水裂隙带发育高度凸跃发展导通离层水体时,该离层水将溃入井下造成离层水害。然后离层逐渐压实萎缩,水体流失殆尽。随着煤层顶板周期性破断,离层水害周期性发生。离层动态周期出现的规模各不相同,其中以第1次出现的离层空间规模为最大,对应的离层次生水害亦最大。研究区工作面每推进100 m,离层水害动态发生1次。
引用
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页数:7
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