错层位巷道布置采空区矿山压力与自然发火关系研究

发布时间：2024-03-23 15:49

　　工作面回采率偏低、采空区中浮煤较大易自然发火一直是放顶煤采煤法两个亟待研究和解决的重要问题。本文以西山煤电集团镇城底矿2#煤层错层位负煤柱巷道布置采煤法为工程背景,对易自燃煤层错层位负煤柱综放开采技术矿压显现特点及规律对采空区自然发火的影响展开分析与研究。本文在研究过程中应用了如下几种研究方法:理论分析与公式推导、实验室物理相似模拟实验、计算机数值模拟试验和工程现场实测数据采集及综合评估等,提出通过错层位采煤法改变巷道搭接形式来影响采空区垮落煤岩体碎胀系数、孔隙率及渗透率以达到提高回采率和利于防治采空区自然发火的目的。论文首先从厚煤层综放开采的重要性入手,分析了放顶煤开采过程中存在的两个主要问题,其次结合镇城底矿的实际开采情况整理与分析了关于煤炭自然发火的国内外研究现状、错层位采煤法研究的现阶段状况,在此前提下对本文的主要研究内容、方法及技术路线进行了明确。1、分析研究综放采空区自燃空间特性,通过对综放采空区自然发火三带及自燃危险区域进行分析,同时指出综放采空区多孔介质的概念、基本参数、裂隙形成理论及其渗流规律,发现:(1)国内外研究学者普遍认为采空区自燃三带在沿着回采工作面指向采空区...

【文章页数】：255 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２我国煤炭进出Ｉ?ｉＭ／ｌｉ势分析??ｌ．．ｌｇ．?１．１?Ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｎＦｉ．?１．２?Ａｎａｌｓｉｓ?ｏｆ?ｃａｌ?ｉｍｏｒｔ?ａｎｄ??

１１４．５Ｇｔ，占世界总储量的１１％，（石油占２．４％，天然气占１．２％）⑵。煤炭资源??的贷饶及小厚，使得我国的能源生产及消费结构展现出“以煤为主”的形态，煤??炭在？次能源消费结构中占据了高达７５％的比值，如图１．１所示；２０１６年我国共??牛．产原煤３２．４亿吨，同比增长８....

图１．３采空区分区??．．

同时剖析运算了该区域回采工作面、开切眼、及采空区中部的碎涨系数，按照??顶板垮落步距和破坏特点，将采空区的走向分成了自然堆积区、载荷影响区、??压实稳定区（如图１．３）。并且给出了相应的运算式子，同时定性分析了对漏风??的影响及其对自然三带的对应性。其中自然堆积区、载荷影响区、压....

图１．４采空区孔隙率分布连续模型??Ｆｉｇ．?１．４?Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｍｏｄｅｌ?ｐｏｒｏｓｉｔｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ?ｇｏａｆ??

?ＴｔｋＶ?－ｉ３?ｃ??图１．３采空区分区??Ｆｉｇ．?１．３?Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｏａｆ??其中，Ｋｉ、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４依次代表了丨＇彳然堆积区、载荷影响区、压实稳定区??和采空区巷道侧岩体碎胀系数；Ｍ，、次代表了煤层的采高和放煤高度；??Ｓｈ代表直接顶厚度；Ｌ代表载....

图２．３上覆岩层断裂及ｔＥ实小总阁??

的内部压力都具有一定的间断性，毛细压力Ｐ。即为此两个压力之间的差值，由??分界面的ｌｉｌｌ率决定其打野，即??图２．２毛细压力分布示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｃａｐｉｌｌａｒｙ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ??＇２?Ｇ＋＊）?（２＿６）??....

本文编号：3936141