五沟煤矿导水裂隙带发育高度预测-论文.pdf

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1、第22卷第3期安徽建筑工业学院学报(自然科学版)Vo1．22No．32014年6月Journa1ofAnhuiInstituteofArchitecture&IndustryJun．2014五沟煤矿导水裂隙带发育高度预测李小庆，宣以琼，朱凯(安徽建筑大学土木工程学院，安徽合肥230022)摘要：煤层开采导致覆岩产生移动变形破坏，描述覆岩破坏影响程度的导水裂隙带发育高度是评价顶板是否发生突水溃砂等灾害事故的重要指标之一，因此对影响导水裂隙带发育高度的采高、工作面几何参数、覆岩岩性及岩层结构等主要因素进行分析，利用模糊数学方法将非线性问题转换成线

2、性问题进行计算，获得五沟煤矿1O煤开采导水裂隙带发育高度预测公式，为五沟煤矿含水层下1O煤层的安全开采提供指导。关键词：导水裂隙带；岩层结构；模糊数学；计算采高中图分类号：TD323文献标识码：A文章编号：1006-4540【2014)03-075—04ResearchonsetSafetyPillarPreventSandinWuGouCoalMineLIXiao—qing。ZHUKai，XUANYi—qiong(CivilEngineeringSchoolofAnufJianzhuUniversity。Hefei230022。China)

3、Abstract：Coalminingcausesoverburdenstrataandfailurestate，failuresituationisdescribedbytheheightofwaterconductingfracturedzone．It'soneofimportantindexesthatevaluatewhetherroofOC—curwaterinrushaccident．SoanalyzingmainfactorsthatparametersOfworkingface。structuresofrockstratath

4、ataffectstheheightofwaterconductingfracturedzone．Itwasusedfuzzymathematicsmethodtoconvertnonlinearproblemintoa1inearproblem。andtheformulaoftheheightofwaterconductingfracturedzonewasgot．Itshouldbeprovideguidanceforcoalminingfacesafetymining．Keywords：waterconductingfracturedz

5、one；stratastructure；fuzzymathematicsmethod；Prediction．式，但是规程中的公式误差偏大，本文就五沟煤矿0引日已开采工作面的观测结果，利用模糊数学方法，提五沟煤矿位于安徽省淮北市濉溪县五沟镇，出更适合本矿的裂隙带高度计算公式，为提高开井田面积14．5kin，年产量160万吨，设计服务年采上限提供科学依据。限52年。在初步设计时，根据含水层富水特征、1导水裂隙带发育高度影响因素分析采厚等影响因素，留设7O～100m的防水煤岩柱，压煤178．9万t，造成大量资源损失，无法满足经影响导水裂隙带发育高度

6、的因素非常多，通济技术合理性要求。为了减少压煤损失，煤矿在过实际观测和国内外研究成果卜[及本文研究确保安全的情况下提高开采上限，因此需对导水表明影响导水裂隙带发育高度最重要的因素是采裂隙带发育高度进行预测。一般预测导水裂隙带高，其它重要因素还有覆岩岩性及岩层结构、工作发育高度采用“三下”开采规程所提供的经验公面几何参数、煤层倾角及断层等。其中断层在每收稿日期：2014—03—13基金项目：国家自然科学基金项目(No．51274007)作者简介：李小庆(1989一)女，硕士研究生，主要研究方向煤矿防治水。76安徽建筑工业学院学报(自然科学版)第

7、22卷个采场的分布都不相同，一般要单独进行计算，本发育高度的影响不同。据此把顶板覆岩岩层分为文暂不考虑；五沟煤矿8煤层煤层倾角为接近水直接顶和老顶进行计算，直接顶和老顶对岩层综平的缓倾斜煤层，所以导水裂隙带发育高度受煤合质量隶属度的影响权重分别定为0．3和0．7，层倾角影响很小，这里也不作考虑。本文主要针得到岩层综合质量隶属度的计算式为：对采高、工作面几何参数、覆岩岩性及岩层结构对0—0．3+0．7z(2)导水裂隙带发育高度的影响进行分析。一0．312(1Oa=)。·翩一1(3)五沟煤矿附近煤矿综采工作面的采高与导水z一0．312(]Oat)

8、曲一l(4)裂隙带发育高度关系见图1，从图1中可以看出，式中：——直接顶岩层质量隶属度；——老顶实际观测的导水裂隙带发育高度与煤层采高之间岩层质量隶属度；——老顶综