采动和煤岩裂隙演化规律李化敏VIP专享VIP免费

可编辑ppt1采动覆岩裂隙动态演化形态及机理分析河南理工大学河南理工大学2010.9.12可编辑ppt2研究内容一、研究意义二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析三、采动覆岩裂隙带空间工程简化模型及参数四、采动覆岩裂隙动态演化特征及机理分析五、主要结论可编辑ppt3采动覆岩裂隙动态演化形态及机理分析可编辑ppt4我国大部分煤矿煤层原始透气性系数较低，地面钻井采气、井下原始煤体抽采和压裂增透试验均表明预抽效果较差，应重点抽采采动影响下的卸压瓦斯。煤层开采后将引起覆岩移动与破断形成采动裂隙带，它的产生发展时空规律及动态变化特征，与卸压瓦斯抽采密切相关一、研究意义可编辑ppt5采动覆岩裂隙动态演化形态及机理分析采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析二可编辑ppt6走向及倾向物理相似模型二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析可编辑ppt7FLAC3D模型及网格划分图二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析可编辑ppt8二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析沿走向破断裂隙分布图1、采动覆岩破断裂隙分布规律036912020406080100120140160180工作面推进距/m裂隙密度/条·m-1推进95m推进170m裂隙区A1裂隙区A2裂隙区A2压实区压实区覆岩破断裂隙沿走向分为三个阶段：①开切眼到顶板初次来压前（范围大约32m），裂隙密度较大；②采空区中部垮落矸石被压实，裂隙密度较小；③工作面附近（范围大约26m），覆岩破断裂隙分布密度仍然很大可编辑ppt9沿倾向破断裂隙分布图024680102030405060708090100110120130140150160170工作面宽度/m裂隙密度/条·m-1裂隙区B1裂隙区B2压实区进风巷覆岩破断裂隙沿倾向也分三个阶段：采空区中部（范围大约123m）垮落的矸石趋于压实，而进风巷（范围大约24m）和回风巷（范围大约21m）附近仍各自保持一个裂隙发育区，沿工作面倾向分布呈驼峰状二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析可编辑ppt10沿走向第三排与第七排测线间离层率分布2、采动覆岩离层裂隙动态演化规律01020304050607080020406080100120140160180200220距切眼距离/m离层率/mm•m-1工作面推进85m工作面推进142m工作面推进220m第2亚关键层初次垮落第5亚关键层初次垮落主关键层明显弯曲二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析可编辑ppt11沿走向推进220m时第2~6、6~主关键层间离层率、离层量分布020406080100120140160180020406080100120140160180200220推进距离层率/mm•m-100.511.522.53离层量/m第4-8亚关键层离层率第8-主关键层离层率第4-8亚关键层离层量第8-主关键层离层量第2-6亚关键层离层率第6-主关键层离层率第2-6亚关键层离层量第6-主关键层离层量二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析可编辑ppt12沿工作面倾向的离层量分布规律00.511.522.533.540102030405060708090100110120130140150160170与回风巷距离/m离层量/m未达主关键层1-4排未达主关键层4-6排达到主关键层1-4排达到主关键层4-7排裂隙区裂隙区进风巷二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析可编辑ppt13离层裂隙沿走向及倾向分布具有两大阶段、两个层位及三个区间特征①阶段1（主关键层接触垮落矸石前）上层位：垮落的最上位亚关键层上部。离层率及离层量沿走向及倾向分布曲线呈高帽状，采空区中部离层最为发育。下层位：垮落的最上位亚关键层下部。离层率及离层量沿走向及倾向分布曲线呈驼峰状，沿走向在切眼、工作面附近裂隙发育，采空区中部离层裂隙趋于压实；沿倾向在进回风巷附近裂隙发育，采空区中部裂隙较小二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析可编辑ppt14②阶段2（主关键层接触垮落矸石后）主关键层下部离层分布规律类似于阶段1中的第二层位，即在采空区中部离层趋于压实，而在采空区四侧（即切眼、工作面、进风巷及回风巷侧）仍各自保持一个裂隙发育区，关键层下离层沿走向采长分布呈驼峰状二、采动覆岩裂隙演化规律模拟实验分析可编辑ppt15裂隙最高位置、垮落高度与工作面的推进距离之间关系3、采动裂隙带高度020406080100120020406080100120140160180200220推进距与煤层底板距离/m裂隙最高位置垮落高度随工作面推进，裂隙高度逐渐增大，但裂隙发展非匀速，一般在经过若干循环后才有离层动态变化，最高离层层位大部分出现于...