淺埋深薄基岩采動岩體破斷及滲流基礎

《淺埋深薄基岩采動岩體破斷及滲流基礎》是依託四川大學，由謝和平擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：淺埋深薄基岩采動岩體破斷及滲流基礎
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：謝和平
• 依託單位：四川大學

項目摘要

針對我國神東等礦區淺埋深、薄基岩和厚鬆散層的賦存條件，以提高淺埋深、薄基岩、厚鬆散層、堅硬頂板、堅硬煤層等特殊條件下煤炭開採的安全保障程度和資源回收率、實現安全高效綠色開採，本項目將重點研究淺埋深、薄基岩、厚鬆散層條件下頂板變形破斷規律以及水、瓦斯等在破斷煤岩體中的滲流規律，深入研究高強開採工作面采動岩體裂隙場分布特徵、尺度律及采動裂隙場生成和反演的理論和方法，探討圍岩變形、破壞、運動規律與控制技術，進一步揭示地表沉降規律，發展淺埋深、薄基岩、厚鬆散層條件下礦山壓力理論及頂板壓力計算方法，發展特厚煤層一次采全高及大采高(如5m、6m、7m等)綜合機械化開採技術、提高煤炭回收率的理論與發展，為科學合理進行淺埋深、薄基岩、厚鬆散層賦存條件下厚煤層開採提供理論基礎。

結題摘要

針對我國神東等礦區淺埋深、薄基岩和厚鬆散層的賦存條件，為實現煤炭資源的安全高效綠色開採，提高其在淺埋深、薄基岩、厚鬆散層、堅硬頂板、堅硬煤層等特殊條件下開採的安全保障程度和資源回收率，本項目重點研究了淺埋深、薄基岩、厚鬆散層條件下頂板變形破斷規律以及水、瓦斯等在破斷煤岩體中的滲流規律，深入研究高強開採工作面采動岩體裂隙場分布特徵、尺度律及采動裂隙場生成和反演的理論和方法，探討了圍岩變形、破壞、運動規律與控制技術，發展了淺埋深、薄基岩、厚鬆散層條件下礦山壓力理論及頂板壓力計算方法，發展了特厚煤層一次采全高及大采高綜合機械化開採技術、提高煤炭回收率的理論與發展，為科學合理進行淺埋深、薄基岩、厚鬆散層賦存條件下厚煤層開採提供理論基礎。 按照“淺埋深薄基岩采動岩體破斷及滲流基礎”計畫任務書的約定研究計畫，開展大量試驗與理論研究，在國際國內重要科學期刊發表SCI論文1篇，EI論文25篇，申報專利2項，培養研究生20餘名,完全達到預期指標。研究成果主要表現在以下幾個方面： （1）建立了淺埋薄基岩工作面頂板岩層梯度複合板理論模型，分析了影響淺埋薄基岩工作面岩層活動規律因素的重要次序，並採用三維（立體）定量模型的方法模擬了不同工作面長度條件下岩層移動規律和礦壓顯現特徵。 （2）結合現場實際條件採用相似模擬與數值模擬相結合的方法，輔以現場勘察，研究了淺埋薄基岩采動煤岩體縱向貫通裂隙的演變規律，建立了淺埋薄基岩采動煤岩體縱向貫通裂隙“張開—閉合”力學模型，分析了采動煤岩體縱向貫通裂隙“張開—閉合”的力學機制及其關鍵影響因素。 （3）根據工作面快速推進條件下淺埋深薄基岩的變形破斷機理及塊度分布規律，由此建立采動裂隙網路演化模型；建立了基於淺埋深、薄基岩、厚積沙條件下工作面頂板礦山壓力的實用計算方法；根據采動和滲流共同作用下淺埋薄基岩水力耦合關係，建立反映淺部薄基岩的岩體滲流-應力耦合模型。