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沟谷及坡角对浅埋特厚煤层顶板导水断裂发育规律影响研究
沟谷及坡角对浅埋特厚煤层顶板导水断裂发育规律的影响研究
摘要：
随着煤炭资源日益减少，浅埋特厚煤层逐渐成为煤炭开采的主要目标。然而，由于地下水的存在，煤层顶板通常会出现导水断裂现象，严重影响煤炭开采的安全和效益。本研究旨在探讨沟谷及坡角对浅埋特厚煤层顶板导水断裂发育规律的影响，并提出相应的控制措施。
1.引言
浅埋特厚煤层通常包含沟谷和坡角等地质构造，而这些构造会对煤层顶板导水断裂的发育产生重要影响。因此，研究沟谷及坡角对浅埋特厚煤层顶板导水断裂发育规律的影响对于有效控制煤层水害具有重要意义。
2.前人研究
许多研究表明，沟谷和坡角存在的情况下，煤层顶板导水断裂的发育程度会加剧。然而，以往的研究主要集中在描述现象和观测，对于其发育规律的定量研究相对较少。
3.研究方法
本研究采用数值模拟方法，通过建立浅埋特厚煤层顶板的数学模型，模拟不同条件下导水断裂的发育过程。同时，结合现场观测和采样分析，对煤层顶板导水断裂的特征进行定量研究。
4.结果与分析
研究结果表明，沟谷和坡角对浅埋特厚煤层顶板导水断裂的发育有明显影响。沟谷的存在会导致煤层顶板的应力集中，从而易于形成导水断裂。坡角的存在则会导致煤层顶板的断裂面出现不稳定现象，加剧导水断裂的发展。
此外，研究还发现沟谷和坡角的位置和形态对导水断裂的发育规律也有一定的影响。沟谷位置离煤层顶板较近且形态较陡峭时，导水断裂发育明显加剧；而坡角形态较缓和且位置接近煤层顶板时，导水断裂的发育相对较小。
5.控制措施
根据研究结果，建议在煤层开采过程中采取以下控制措施：首先，对于存在沟谷和坡角的煤层，应进行详细的地质勘察和地下水分析，以确定导水断裂的可能性；其次，可以采用预支护技术，增加煤层顶板的稳定性，减少导水断裂的发育；最后，合理安排开采工序和通风系统，避免过度抽采地下水导致导水断裂加剧。
6.结论
本研究从数值模拟和现场观测相结合的角度，深入研究了沟谷及坡角对浅埋特厚煤层顶板导水断裂发展规律的影响。研究结果对于有效控制煤层水害、提高煤炭开采的安全和效益具有重要的参考价值。
关键词：沟谷，坡角，导水断裂，浅埋特厚煤层，数值模拟，控制措施