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近距离煤层上行开采巷道合理布局研究

发布时间:2018-06-17 22:53

  本文选题:采矿工程 + 上行开采 ; 参考:《岩石力学与工程学报》2017年12期


【摘要】:以翟镇煤矿六采区二、四煤层上行开采为工程背景,为解决上层煤工作面巷道的合理布局问题,采用覆岩组合结构理论、现场实测和仿真模拟的手段,对下层煤采动形成的裂隙带综合形态特征及围岩集中应力分布进行重点研究。结果表明:在组合顶板条件下,裂隙带应是以岩层组为单位呈阶梯状向上发育的,现场实测得到的裂隙带发育高度也验证了上述形成机制;裂隙带空间形态呈现出一个向采空区内侧倾斜的拱形马鞍态,裂缝角为75°~78°;裂隙带内自下向上的分区破裂现象明显,上层二煤处于裂隙带上部的一般开裂区,在该区域布置回采巷道具有较大的可行性;数值模拟结果得到二煤层的断裂位置位于采空区侧3~5 m,内应力场分布范围在采空区侧6~10 m。在对下层四煤采后形成的裂隙带发育高度、空间形态、破裂分区以及集中应力分布进行综合研究的基础上,提出上行开采巷道内错式和外错式两种布局方案,有效避开了裂隙带及集中应力影响范围,取得了较好地现场应用效果。
[Abstract]:In order to solve the problem of the reasonable layout of roadway in the upper coal face, the theory of overburden combined structure, the method of field measurement and simulation are adopted to solve the problem of the upstream mining of the second and fourth coal seams in the sixth mining area of Zhai coal mine as the engineering background. The comprehensive morphological characteristics of fracture zone formed by coal mining in the lower layer and the distribution of concentration stress in surrounding rock are mainly studied. The results show that, under the combined roof condition, the fracture zone should be developed upward with the rock formation as the unit, and the development height of the fracture zone measured in the field also verifies the above formation mechanism. The spatial form of the fracture zone shows an arch saddle state inclined to the inner side of the goaf, with a fracture angle of 75 掳~ 78 掳. The sub-zone fracture phenomenon from the bottom to the top of the fracture zone is obvious, and the upper coal is located in the general cracking area of the fracture zone. The result of numerical simulation shows that the fault location of the second coal seam is 3 ~ 5 m on the side of the goaf and the distribution range of the internal stress field is 6 ~ 10 m on the side of the goaf. On the basis of a comprehensive study of the development height, spatial form, fracture zone and concentration stress distribution of the fracture zone formed after the mining of the four coal mines in the lower strata, two layout schemes, the internal and external dislocations of the upward mining roadway, are put forward. The fracture zone and the influence range of concentrated stress are avoided effectively, and the effect of field application is obtained.
【作者单位】: 山东科技大学矿业与安全工程学院;山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地;山东泰山能源有限责任公司翟镇煤矿;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51774195) 中国博士后科学基金资助项目(2016M590646) 青岛市博士后研究人员应用研究资助项目(2016121)~~
【分类号】:TD822.2

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本文编号:2032795

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