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残留煤柱影响下下伏近距离煤层开采覆岩运动规律研究

发布时间:2018-05-29 09:44

  本文选题:近距离煤层 + UDEC数值计算 ; 参考:《中国矿业大学》2017年硕士论文


【摘要】:残留煤柱影响下近距离煤层的开采所造成的矿山压力异常及覆岩破坏会严重影响到工作面的正常生产。采动作用下,煤柱失稳造成的顶板来压及相邻煤层采空区联通是煤层开采所面临的主要威胁。为此,本文将通过现场勘测及数值计算,开展采空区下煤柱失稳机理及覆岩破坏规律研究,为元宝湾矿的开采设计提供重要的依据。论文通过对元宝湾矿煤层采空区进行现场勘测,了解了当前采空区顶板及煤柱的破坏情况,对煤柱的几何特征及分布规律进行了描述,分析了采空区煤柱的主要破坏形式。利用UDEC中FISH语言实现了对下伏6煤采动影响下采空区内煤柱裂隙发育规律的监测,并综合煤柱破坏形式、应力分布特征等详细分析了煤柱破坏演化机理。此外,对煤柱集中应力作用下,下伏工作面推进过程中工作面支承压力分布及覆岩破坏特征进行总结分析,发现近距离煤层上方采空区煤柱集中应力是造成工作面支架事故的主要原因;采高对工作面支承压力分布影响较小,但为6104工作面垮落带发育高度的主要控制因素。分别对4号、6号煤层提出了可行性技术措施,认为降低6煤工作面采高是治理顶板隐患的主要措施。根据理论计算与数值计算结果综合分析得出当前确保6104工作面安全开采的最大采高,并依据顶板条件确定了工作面液压支架所需的最大工作阻力。
[Abstract]:Under the influence of residual coal pillar, the abnormal pressure and overburden will seriously affect the normal production of the coal face. The roof pressure caused by the instability of coal pillar and the connection of goaf in adjacent coal seam are the main threats to coal seam mining. Therefore, through field survey and numerical calculation, the mechanism of coal pillar instability and the failure law of overburden rock in goaf will be studied in this paper, which provides an important basis for the mining design of Yuanbaowan Mine. Through the field survey of the goaf in the coal seam of Yuanbaowan Mine, the damage of the roof and pillar of the goaf at present is understood, the geometric characteristics and distribution law of the pillar are described, and the main failure forms of the pillar in the goaf are analyzed. By using FISH language in UDEC, the development law of coal pillar crack in goaf under the influence of coal mining movement is monitored, and the mechanism of failure evolution of coal pillar is analyzed in detail, such as the failure form of coal pillar and the characteristics of stress distribution. In addition, under the action of concentrated stress of coal pillar, the distribution of working face support pressure and the characteristics of overburden failure are summarized and analyzed. It is found that the concentrated stress of coal pillar in the goaf above the close distance coal seam is the main cause of the working face support accident, and the mining height has little effect on the distribution of the supporting pressure of the working face, but it is the main controlling factor of the development height of the collapse zone in the 6104 working face. The feasible technical measures are put forward for coal seam No. 4 and No. 6 respectively. It is considered that reducing the mining height of No. 6 coal face is the main measure to control the hidden trouble of roof. According to the comprehensive analysis of the theoretical and numerical results, the maximum mining height to ensure the safe mining of 6104 face is obtained, and the maximum working resistance of the hydraulic support is determined according to the roof condition.
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD823.81;TD325

【参考文献】

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本文编号:1950412

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