| 司马矿薄基岩区顶板突水危险性数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 姚邦华,魏建平,王登科,王云刚,张宏图.司马矿薄基岩区顶板突水危险性数值模拟研究[J].安全与环境学报,2014,14(4). |
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| 作者姓名： | 姚邦华 魏建平 王登科 王云刚 张宏图 |
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| 作者单位： | 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454000;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(51304072);国家重点基础研究发展计划项目(2012CB723100);教育部创新团队发展计划资助项目(IRT1235);山西省自然科学基金项目(2012012015);河南理工大学博士基金项目(B2013-007) |
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| 摘 要： | 为了研究司马矿薄基岩厚松散层特殊地质条件下的采动覆岩破坏、渗流等特性,评价发生顶板突水的危险性,建立了薄基岩厚松散层开采条件下的数值计算模型。采用理论分析、数值模拟和现场工程相结合的方法,利用多物理场耦合数值模拟软件COMSOL Multiphysics,研究了随工作面推进采场的变形、破坏、渗流和应力变化规律。结果表明:在司马矿薄基岩厚松散层这一特定的地质条件下,工作面涌水量、顶板破坏高度均随工作面推进不断增加并最终趋于稳定,当工作面推进到200 m时,顶板破坏高度约为80 m,工作面涌水量约为33 m3/min,与实测数据基本吻合;随着开采的进行,在采空区后方煤层的支承压力峰值位置几乎不变,在工作面前方形成的支承压力峰值极值点位置不断前移,应力集中系数约为2.0;在司马矿薄基岩区,在煤层采厚为5 m、基岩厚度为40 m的条件下,若顶板黏土层厚度大于40 m,将不会发生顶板突水。
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| 关 键 词： | 安全工程 薄基岩厚松散层 数值模拟 突水 |
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