断层附近工作面顶板围岩运动规律及其稳定性控制研究

发布时间：2018-05-10 16:14

  本文选题：断层 + 顶板支护　； 参考：《太原理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：在矿井的井田范围内,普遍存在许多复杂的地质构造,例如陷落柱、断层等,这些地质构造会给矿井的开采设计造成很大的影响,同时严重威胁生产的安全。当工作面不得不通过这些地质构造时,需要采取相应的加固措施对其进行加强支护。其中,断层构造的结构复杂,应力分布不规律,导致工作面顶板破碎,破坏了顶板的连续性,同时因为顶板的破碎造成围岩性质的改变,断层的这些特性使顶板支护变得十分困难,并且大大增加了顶板事故的发生概率。因此,对断层附近工作面围岩的运动规律及矿压分布进行分析和研究具有十分重要的意义。三交河煤矿2-507工作面在回采过程中,揭露的断层对工作面的生产造成了严重的影响,因此本文以此为工程背景,利用Flac3D数值模拟软件建立了2-507工作面模型,然后模拟工作面在向断层方向开采时顶板围岩的运动规律及受力情况,通过模拟研究得到工作面前煤体内的方超前压力的变化规律,以及工作面顶板围岩的运动规律。结合数值模拟分析得到的研究结果,本文在已有理论基础上,运用弹塑性力学理论,通过建立断层附近回采工作面不连续顶板的力学模型,.分析了顶板围岩的运动规律以及受力状态,推导出了围岩下沉量的计算式,然后根据三交河矿地质力学数据定量分析了顶板围岩下沉量和影响因素的关系,并针对性的提出回采工作面过断层的加固措施。
[Abstract]:In the mine field, there are many complicated geological structures, such as collapse columns, faults and so on. These geological structures will have a great impact on the mining design of the mine, and at the same time, it will seriously threaten the safety of production. When the face has to pass through these geological structures, it is necessary to take appropriate reinforcement measures to strengthen its support. Among them, the structure of fault structure is complex and the stress distribution is irregular, which leads to the roof breaking, which destroys the continuity of the roof, and changes the nature of the surrounding rock because of the breakage of the roof. These characteristics of faults make roof support very difficult, and greatly increase the probability of roof accidents. Therefore, it is of great significance to analyze and study the movement law of surrounding rock and the distribution of rock pressure near the fault. In the mining process of 2-507 working face in Sanjiaohe Coal Mine, the exposed fault has a serious effect on the production of the working face. Therefore, this paper takes this as the engineering background and establishes the 2-507 face model by using the Flac3D numerical simulation software. Then, the movement and stress of the roof surrounding rock are simulated when mining towards the fault direction. Through the simulation study, the variation law of the square leading pressure in the coal body and the movement law of the surrounding rock of the roof in the face of work are obtained. Combined with the results of numerical simulation and analysis, this paper, based on the existing theory, applies the theory of elastoplastic mechanics to establish the mechanical model of discontinuous roof in mining face near fault. In this paper, the law of roof surrounding rock movement and the state of bearing force are analyzed, and the calculation formula of surrounding rock subsidence is deduced, and then the relationship between roof surrounding rock subsidence and influencing factors is quantitatively analyzed according to the geological mechanics data of Sanjiaohe Mine. And puts forward the reinforcement measures of cross fault in mining face.
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD325

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本文编号：1869989