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砂土基型浅埋煤层保水开采安全推进距离模拟研究

文档作者：张小明侯忠杰文档来源： 1.中国爆炭科工集团北京华宇工程有限公司 2.西安科技大学能源学院		点击数：	更新时间： 2022年11月19日
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砂土基型浅埋煤层保水开采安全
推进距离模拟研究
张小明，侯忠杰
《1.中国爆炭科工集团北京华宇工程有限公司，陕西西安710061：
2.西安科技大学能源学院，陕西西安710054)
摘要：文章以基岩厚度在30m以下及土层在25m以下的砂土基型浅埋煤层为研究对象，
分别采用岩体破裂过程分析(RFPA2D)系统及物理相似模拟实验，观测工作面连续推进距离与顶
板裂隙带高度的关系，实验结果表明，以顶板裂隙之上红粘土隔水层厚度不小于8~15m作为地
下潜水在开采中水位不下降标准，则在采高2m时，工作面留煤柱开采保持厚8.0m的粘土层隔
水性不受影响的保水安全推选距离应为42~50m。
关键词：浅埋媒层：采动裂隙：数值模拟：保水开采
中图分类号：TD823.8文献标识码：A文章编号：1671-0959(2012)S1009104
陕北砂土基型地表厚松散层浅埋煤层，当其上覆岩土意义
层厚度在0m以上时，一般不会发生溃水：但在上覆岩
1工程地质概况及实验方案
土厚度70m以下地段进行开采，就会发生溃水，特别是当
煤层顶板被冲蚀严重时，不要说进行长壁开采，即使据进1】地质概况
巷道，也会发生水沙俱下的严重灾害，在这种条件下，用
模拟实验研究首先以单体支柱工作面作为原形，选取的
长壁培落开采发生涌水是不可避免的，只有采用留煤柱采
覆岩原型如图所示，覆盖层平均厚5.0m,其中基岩平均
煤法，才可能防止涌水流井事故而该区中小煤矿基本
厚25.0m°红粘土平均厚150m沙土层平均厚12m:覆盖
上分布在0m以下地段，且所有矿井基本上都采用留煤柱
层最薄处厚仅40.0m其中红土厚100m沙土层厚5.0m
法开采日，因此确定该区覆岩50m左右砂土基型开果最大
煤层倾角小，地质构造简单，这属于典型上覆基岩厚度在
推进距离，不仅为中小型矿井留设煤柱防止大面积来压及
30m以下及土层在25m以下的砂土基型工程地质类型。工作
涌水溃沙提供重要参数，而且对保护地表潜水也有实际的
面设计采高20m,煤层与覆岩物理力学参数见表1.
表1覆岩岩性参数
序号
岩
弹性模里/MP
玩压金度MP
油松比
百重N·m-)
原1m
沙土层
2×102
0.35
10
2
红土层
7×102
20×10-1
0.3
15.1
15
风化岩层
L.5x104
14.5
0.28
23.1
10
粉砂岩
3.0×104
238
0.26
24.4
2
砂质泥岩
2.2×10+
25.2
0.3
29,4
2.5
中砂岩
3.0×103
27.2
0.25
25.1
细砂岩
2.5×10
29.6
0.23
24.2
2.5
中砂岩
3.0×104
27.2
0.21
25.1
3
9
细砂岩
2.5×104
29.6
0.25
24.2
2
台
砂质泥岩
2.2×104
25.2
0.3
23.4
煤层
740
20.4
0.18
23.4
底板
10
100
023

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