煤炭开采对煤层底板变形破坏及渗透性的影响

孟召平^1,2，王保玉^1,3，徐良伟¹，吴志远¹，白刚¹，路波涛¹

1. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室地球科学与测绘工程学院2. 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室3. 山西晋城无烟煤矿业集团蓝焰煤层气有限责任公司

摘 要：煤层底板变形破坏除受地质因素控制外,还受开采因素影响。通过试验和理论分析,系统研究了煤炭开采对回采工作面底板应力、应变和破坏及渗透性的影响。研究结果表明,不同岩性岩石的渗透性在全应力–应变过程中为应变的函数,在微裂隙闭合和弹性变形阶段,岩石的原生孔隙和裂隙容易被压密,岩石的渗透率随应力的增加由大变小明显,当应力增大至极限强度时岩石试件破坏形成贯穿裂隙,岩石的渗透率迅速增大至最大,不同岩性岩石存在一定差异性;随着回采工作面推进,煤层底板岩层在横向上划分为原岩应力区、超前压力压缩区、采动矿压直接破坏区和底板岩体应力恢复区4个区。煤层底板岩体的渗透性随着煤炭开采底板岩体变形破坏而呈规律性变化。

关键词：煤炭开采;煤层底板;变形破坏;渗透性;