1、第 42卷第 03期 2023 年 03月 煤 炭 技 术 Coal TechnologyVol.42 No.03Mar.2023doi:10.13301/ki.ct.2023.03.0160 引言 采 动工作面 底板变形破坏 深 度 的 量 化参 数 是 矿 井 在 开 采 过 程 中进 行 防 治 底板水的 主 要 参 考 依 据。采 动 煤 层 底板变形破坏特征的研究 对 煤 矿 的 安 全、高 效 生 产 具 有 积 极 的 意 义。研究采 动 底板的变形破 坏特 点 和 底板变形 对 其 阻 水 能 力 的影响 和 底板 充 水 因素与底板 阻 水 能 力 的 关系 对 比,有 利
2、于 明 确 发 生 采 动 底板 充 水的 各 种 要 素。研究采 动 底板的变形破 坏特 点 还 可以 明 确 其 他 技术 问题,如:煤 岩层 倾 角、采 动地压、顶 底板 岩层结构 及性 质 等 多 种 因素 对 底 板破坏程 度 的影响。研究采 动 底板的变形破坏特 点 可 明 确 采 动地压 的 强度、显 现 规律 等要 素,这 一 点 在 冲击 地压 强 烈 的 矿井 尤 为 体 现;研究采 动 底板的变 形破坏特 点 可 确 定巷道的 支护 稳定性、井下 机 器 的 支护方 式 选 择,这 一 点 对 于采 动 底板 扰 动 强 烈 的 矿 井 尤 为 明 显。综 上所述,明 确
3、 采 动 底板变形破坏特点 对 于 矿井 的 安 全、高 效 生 产 具 有 着 重 要 的 意 义。工 作面 回 采 过 程的底板采 动 变形破坏 表 现 有 非 常 复 杂 的 时 空特 点,底板采 动 变形破坏 所 反 映 的 时 空特 点 很 大程 度受 制于采 动地压 的 显 现 特 点、作 用强度 与 底板 岩层 的 工 程 地 质 性 质 及 其 组 合结构。目 前,由 于 丰 阳 煤 矿 三 软倾斜不 稳定煤 层 回 采 工作面 均 缺 少 底板 扰 动 破坏 深 度 的 实测 数 据,从而 造 成相 关 工作面 对 进 行 底板水 害 防 治 缺 少 必 要 的 参 考 依
4、据。为 此,选 择 典 型 的 11 采区 11104 工作面进 行 了现 场 实测,在 此 基 础 上 采 用 数值模拟 进 行 了 对 比 分析。1 研究 区 概况 1.1 工作 面位 置 丰 阳 煤 矿 位 于 登 封 市 西 南 约 20 km,隶 属 登 封 市 石 道 乡 和 送 表 乡 管 辖。2015年 重新 核 定 生 产 能 力 为 60万 t/a。用 于研究的 11104 工作面 位 于 矿井 一 倾斜 不稳 定煤 层 采 动 工作 面底板破坏 深 度 研究 孟亚周 1,张 钦 1,闫扬帆 2(1.永 城 煤 电 控 股 集 团 有 限 公司 丰 阳 煤 矿,河 南 登
5、封 452470;2.中 国矿 业大 学 资 源 与 地 球 科 学学 院,江 苏 徐 州 221116)摘 要:为 探 究 丰 阳 煤矿 11 采 区 11104 工作 面 倾 斜 不稳 定 煤 层采 动 底 边 变形 破坏 特征,通过 现场 实 测 与 数 值模 拟,获 得了 该 工作 面 底 板 变形 破坏 深 度及 采 动 矿 压对底 板 的 作 用特征。研究 结 果表 明,11104 工作 面 采 动 底 板 变形 具 有 分 带 性,可 划 分 为“两 带”,其 中 采 动 破坏 带()不 超 过 20.0 m,扰 动塑 性 损 伤带()不 超 过 21.2 m;采后底 板应 变
6、感 应 的 数 据 变化 反映 出 11104 工作 面 底 板 矿 压 剧烈延 续 影响 范 围 较 大,采后 卸 压对底 板 产生 了 较 强 的 扰 动 效应;获 得 该 工作 面 采 动 煤 层底 板破坏 深 度 不 超 过 20.0 m。关键词:采 动 矿 压;倾 斜 不稳 定 煤 层;底 板 变形 破坏;现场 实 测;数 值模 拟 中图分类 号:TD325 文献 标 志码:A 文章 编号:100 8 87 25(20 23)03 085 06Study on Failure Depth of Floor in Working Face of Inclined Unstable Co
7、al Seam MENG Yazhou 1,ZHANG Qin 1,YAN Yangfan 2(1.Fengyang Coal Mine,Yongcheng Coal and Electricity Holding Group Co.,Ltd.,Dengfeng 452470,China;2.School of Resources and Earth Sciences,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,China)Abstract:In order to explore the deformation and fai
8、lure characteristics of the mining bottom edge of the 11104 working face in the 11 mining area of Fengyang coal mine,the working face of the inclined unstable coal seam was obtained through field measurement and numerical simulation.The research results show that the deformation of the mining floor
9、of the 11104 working face is zonal and can be dividedintotwozones,in which the mining damage zone(I)does not exceed 20.0 m,and the disturbance plastic damage zone(II)does not exceed 21.2 m;the changes in the strain-sensing data of the rear floor reflect that the mining pressure of the 11104 working
10、face continues to have a large influence range,and the post-mining pressure relief has a strong disturbance effect on the floor;it is obtained that the failure depth of floor in the working face is not more than 20 m.Key words:mining pressure;inclined unstable coal seam;floor deformation and failure;field measurement;numerical simulation 85