官地矿3号煤层区段煤柱合理留设研究
本文选题:区段煤柱 + 数值计算 ; 参考:《河北工程大学》2017年硕士论文
【摘要】:目前,国内外许多煤矿主要采取的护巷方法仍是留设煤柱来保护采准巷道。留设区段煤柱对巷道的稳定性和资源回收率都起到了关键作用,因此解决好区段煤柱留设的问题具有重要意义。本文以官地矿13510工作面开采条件为背景,对区段煤柱的宽度进行了理论分析与计算;通过相似材料模拟实验,研究了不同煤柱宽度条件下,煤柱体内应力分布规律及承载能力;创建FLAC3D力学模型,对不同区段巷道布置方式及不同宽度煤柱进行数值模拟计算,在上述研究的基础上,在13510工作面进行现场测试和研究。最后获得以下主要结论:(1)对13510工作面留设的区段煤柱进行应力及变形监测,得到了煤柱内部应力及变形的演化规律。(2)通过研究,得出官地矿3号煤层区段巷道单巷布置时,煤柱宽度8~11m为宜,双巷布置时,煤柱宽度20~24m为宜。且3号煤层区段巷道尽可能采取单巷布置方式。(3)在回采过程中对巷道围岩变形监测,得出巷道宽度收敛量为229mm,顶板下沉量为44mm,巷道及煤柱稳定性良好,表明所采取的支护方式及参数、留设的煤柱宽度是合理的。
[Abstract]:At present, many coal mines at home and abroad mainly adopt roadway protection method is to keep coal pillar to protect mining roadway. The stability of roadway and the recovery rate of resources play a key role in setting up the pillar of the section, so it is of great significance to solve the problem of keeping the pillar in the section. In this paper, based on the mining conditions of 13510 face in Guanshan Mine, the width of coal pillar in section is analyzed and calculated theoretically, and the stress distribution law and bearing capacity of coal pillar under different width conditions of coal pillar are studied by simulation experiment of similar materials. The FLAC3D mechanical model was established to simulate the different section roadway layout and the different width coal pillar. On the basis of the above research, the field test and research were carried out at 13510 working face. Finally, the following main conclusions are obtained: (1) Monitoring the stress and deformation of the pillar in the section of 13510 coal face, and getting the evolution law of stress and deformation inside the pillar. (2) through the research, it is concluded that when the single roadway is arranged in the section of No. 3 coal seam in Guandi Coal Mine, The width of coal pillar is 8 ~ 11m, and the width of coal pillar is 20 ~ 24m when the double roadway is arranged. As far as possible, the roadway of No. 3 coal seam section adopts single roadway layout mode. (3) in the process of mining, the deformation of surrounding rock of roadway is monitored. The result shows that the convergence of roadway width is 229mm, the roof sinking amount is 44mm, and the stability of roadway and coal pillar is good. The results show that the supporting method and parameters and the width of coal pillar are reasonable.
【学位授予单位】:河北工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD822.3
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,本文编号:1933114
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