【摘 要】
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关键层岩层对工作面上覆岩层的运动起控制作用,影响采动裂隙的发育高度。本论文采用理论分析、相似材料模拟、数值模拟的研究方法,针对关键层位置对采动覆岩裂隙演化与渗透性影响展开研究。取得的主要研究成果有如下几个方面:(1)基于弹性薄板理论构建了不同开采时期覆岩变形破坏力学模型,从岩层运动的角度揭示了采动覆岩顶板岩层的破断失稳形态。(2)分别建立三种不同主关键层层位的相似材料模拟试验模型,模拟开挖得到当主
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关键层岩层对工作面上覆岩层的运动起控制作用,影响采动裂隙的发育高度。本论文采用理论分析、相似材料模拟、数值模拟的研究方法,针对关键层位置对采动覆岩裂隙演化与渗透性影响展开研究。取得的主要研究成果有如下几个方面:(1)基于弹性薄板理论构建了不同开采时期覆岩变形破坏力学模型,从岩层运动的角度揭示了采动覆岩顶板岩层的破断失稳形态。(2)分别建立三种不同主关键层层位的相似材料模拟试验模型,模拟开挖得到当主关键层位于裂隙带以上位置时,导水裂缝带发育高度约为10倍采高;当主关键层位于“裂隙带上边界”位置时,导水裂缝带发育高度约为7倍采高;当主关键层位于“原冒落带内”位置时,导水裂缝带发育高度显著增加,甚至可能发育至地表。(3)基于PFC2D数值模拟软件模拟三个关键层方案的开挖,得到与相似材料模拟试验基本一致的规律。通过提取孔隙率数据,对采空区渗透性分区,为工作面顶板突水防治工作提供理论依据。
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