基于岩体阻水能力测试的煤层底板突水评价方法

详细信息   

• 责任者：王希良^c石家庄铁道学院^d1966^e博士^f教授 ; 张书国^c冀中能源股份有限公司邢台矿 ; 李水祥
• 刊名：煤田地质与勘探
• 出版年：2012
• 卷期：40^b1总229
• 关键词：煤层底板 ; 突水20^a岩体结构 ; 地应力 ; 围岩变形 ; 不透水层 ; 数值模拟 ; 三维模型 ; 应力
• 页码：38～42
• 索书号：P613.06/730-1
• 图表：^c参7插图
• 分类号：1500
• 文摘期号：2012/10

摘要

以金牛能源股份有限公司邢台矿9号煤开采为例，对底板岩体质量及阻水性能进行了评价。首先分析了开采煤层的底板岩体地质结构，获取了岩石力学参数;进行了地应力测试，掌握了该区域地应力性质;进行了矿山压力显现规律研究，获取了工作面的初次垮落步距、周期来压步距和来压强度;在综放和综采工作面进行了底板破坏深度测试，得到了不同开采条件下煤层底板破坏深度;采用三维非线性固‐液耦合岩石水力学计算方法，以非线性数值模拟软件ANSYS为手段，建立了三维数值仿真模型，根据矿井水文地质、工程地质特征和开采技术条件，分4种工况，对不同开采阶段、不同深度煤层底板应力分布、破坏状态的影响进行了分析研究。数值模拟结果表明，从突水的必要条件(底板破裂带贯通)和充分条件(水平应力小于承压水压力)来考察，在该次计算采用的工作面开采条件和正常的地质条件下，突水的可能性由大到小依此为:工况Ⅳ＞工况Ⅲ＞工况Ⅱ＞工况Ⅰ，由此为该矿首个9号煤工作面开采选择提供了依据。