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高强度采动地裂缝形成与演化规律及减损方法
发布时间: 2025-11-01
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
采矿业,煤炭开采和洗选业
成果介绍
神东矿区高强度开采造成覆岩和地表损伤严重，威胁矿区生态安全。科学认识地裂缝演化规律和采动覆岩−地表损伤传导机理是实现井下安全减损开采、含水层自修复与地表生态环境治理的关键。综合采用现场实测、理论分析、数值模拟和物理模拟等手段，首先分析了工作面矿压规律、覆岩结构特征和地裂缝宽度变化规律。然后考虑周期来压大小和覆岩结构特征，详细阐明了地裂缝宽度的动态发育过程呈“M”型双峰形态，深刻揭示了地裂缝产生机制。最后从工作面、覆岩和地表 3 个方面提出了采动损伤系统减损方法。
成果亮点
研究表明，双关键层结构工作面存在大小周期来压，亚关键层破断影响小周期来压，主关键层失稳控制大周期来压，大周期来压步距为小周期来压步距的 2～4 倍，大周期来压载荷为小周期来压载荷的 1.07～1.13 倍；中部动态裂缝呈“双峰”分布，具有自修复现象，边缘裂缝呈“单峰”分布，对地表破坏性更严重；加快推进速度可减弱采动损伤程度、加快顶板下沉速度；从关键岩块回转下沉方面解释了中部动态地裂缝张开—闭合—张开—闭合演化过程；揭示了高强度开采导致压力拱结构失稳是地裂缝产生的根本原因；提出了推进速度优化、注浆成拱减损与地裂缝分区治理的系统减损方法。研究成果为煤炭规模化开采与
生态环境保护相协调发展提供了理论与技术支撑。
团队介绍
因保密需要，暂不公开。
成果资料
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