蒙东软弱覆岩下厚煤层综放开采导水断裂带高度精确计算方法

本文主要探讨了在蒙东地区软弱覆岩条件下厚煤层的综放开采过程中，如何精确计算导水断裂带的高度。针对神华大雁矿业公司敏东一矿02工作面，研究者采用了一系列的方法和技术来确定这一关键参数。首先，他们运用了煤矿防治水的经验公式以及适用于“三下”采煤的计算公式，试图估算导水断裂带的高度。这些传统方法提供了初步的理论依据。 接着，作者利用FLAC3D软件这一强大的数值模拟工具，模拟了煤层顶板覆岩在开采过程中受到破坏的情况，细致地观察和分析了不同推进距离下导水断裂带发育的高度变化。通过塑性区分布法，研究人员发现了导水断裂带发育高度在开采过程中的“突变”和“稳定”两种状态，这有助于理解和预测断裂带行为的动态特性。 三种不同的计算方法得出的导水断裂带高度分别是93.12米、26.67米和88.00米，然而，现场实地钻探的实际观测结果表明，导水断裂带的实际高度为83.78米。这表明尽管理论模型提供了多种可能，但实际操作中的数据验证仍然至关重要。 此外，实测数据显示，蒙东地区的软弱覆岩特厚煤层在综放开采条件下，冒采比（开采时未预期的水体涌出与设计相比的比例）为5，裂采比（由于开采引起的地表裂缝数量与开采面积之比）为11，这些指标反映了开采过程中的复杂性和对水资源管理的挑战。 本文的研究旨在提供一种准确的导水断裂带高度计算方法，这对于优化蒙东地区软弱覆岩下厚煤层的综放开采策略，确保开采安全并减少水资源损失具有重要的实践意义。通过结合理论计算与数值模拟，以及实际钻探数据的对比，本文为该领域的工程实践提供了有价值的参考依据。