煤柱群下重复采动覆岩与地表沉陷规律与形成机理数值研究

【作者】 胡青峰； 王新静； 崔希民； 马开锋；

【机构】 华北水利水电大学资源与环境学院； 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室； 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院；

【摘要】 与一般地质采矿条件相比,在煤柱群下进行重复采动覆岩与地表沉陷规律及其形成机理更为复杂,为研究煤柱群下重复采动覆岩与地表移动变形规律并揭示其形成机理,本文以具体矿山的地质采矿条件为工程背景,采用有限差分程序FLAC3D建立了其三维地质采矿模型。分别反演分析了两种情况下(采用刀柱式采煤方法只开采上层煤和在煤柱群下进行重复开采)覆岩与地表的沉陷规律,得出:1只开采侏罗纪煤层时,在该地质采矿条件下覆岩与地表不会发生明显的沉陷;2在煤柱群下重复采动时,覆岩破坏形成"四带"发育特征,即由下往上依次为冒落带、裂缝带、弯曲带和垮落带;3地表下沉系数小、下沉盆地范围较大以及地表沉陷容易形成非连续移动变形。并结合地质采矿条件和相关理论分别分析了其形成机理。研究成果对于研究类似地质采矿条件的采动损害具有一定的指导和借鉴意义。更多还原