厚煤层上分层老空区下复采工作面矿压规律研究
本文选题:厚煤层 + 复采 ; 参考:《太原理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:对于厚煤层上分层刀柱式开采区遗留煤炭资源的复采,由于复采工作面覆岩的复杂结构,造成其矿压显现规律存在特殊性,对矿井的安全高效生产会带来影响。本文以大同煤矿集团华盛虎峰煤业有限公司(矿井)受老窑开采破坏的厚煤层复采工作面为对象,综合利用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,对复采工作面进行矿压方面的研究,主要得出以下结论:(1)根据虎峰矿区老空区煤柱的实际情况,在对煤柱应力分布特征研究的基础上,采用扩展的SMP破坏准则对煤柱的稳定性进行了研究,得出了判别煤柱稳定的方法。(2)基于煤柱的稳定性研究,对老空区覆岩的稳定性进行了研究。通过分析基本顶的破坏机制,采用弹性基础薄板理论和尖点突变理论相结合的方法,得出了基本顶破坏与否的判别方法,同时采用滑移线场理论对底煤的破坏情况进行分析,得出了底煤破坏的深度。(3)综合理论计算、数值模拟和现场实测的方法,对复采工作面顶板的来压步距和来压强度进行了分析计算,并且得出了复采工作面的矿压显现规律:当复采工作面通过上分层煤柱时,工作面上方的支承压力呈现出“弱-强-弱”的规律;而复采工作面通过上分层采空区时,工作面上方的支承压力的显现规律根据采空区的跨度大小不同而不同,当跨度较小时,工作面上方的支承压力呈现出“强-弱-强”的规律,当跨度较大时,工作面上方的支承压力呈现出“强-弱-强-弱-强”的规律。(4)结合以上研究和复采工作面的实际情况,分析了复采工作面围岩控制的关键因素,从采场支护和其他围岩控制技术措施两个方面对复采工作面的围岩控制进行了研究分析。
[Abstract]:Because of the complex structure of overburden rock in overburden coal mining face, there is particularity in the regularity of mine pressure appearance, which will affect the safety and efficiency of mine production. This paper takes the thick coal mining face of Huasheng Hufeng Coal Industry Co., Ltd. (coal mine) of Datong Coal Mine Group Group as an object, which is damaged by the old kiln mining. The method of comprehensive utilization of theoretical analysis, numerical simulation and field measurement is used in this paper. The main conclusions are as follows: (1) according to the actual situation of coal pillar in the old goaf area of Hufeng mining area, the stress distribution characteristics of coal pillar are studied. The stability of coal pillar is studied by using the extended SMP failure criterion, and the method of judging the stability of coal pillar is obtained. (2) based on the study of the stability of coal pillar, the stability of overburden in the old hollow area is studied. By analyzing the failure mechanism of the basic roof, combining the elastic foundation thin plate theory with the cusp catastrophe theory, the method of judging whether the basic roof is destroyed or not is obtained. At the same time, the failure of the bottom coal is analyzed by the slip line field theory. The depth of bottom coal failure is obtained. (3) the method of comprehensive theoretical calculation, numerical simulation and field measurement is used to analyze and calculate the pressure step distance and pressure intensity of the roof of the working face. In addition, the law of mine pressure behavior is obtained: when the mining face passes through the upper stratified pillar, the supporting pressure above the working face presents the law of "weak-strong-weak", while when the remining face passes through the upper stratified goaf, the bearing pressure above the working face presents the rule of "weak-strong", while the remining face passes through the upper stratified goaf. The law of the bearing pressure above the face is different according to the span of the goaf. When the span is small, the supporting pressure above the face presents the law of "strong, weak and strong", when the span is large, The supporting pressure above the face presents the law of "strong-weak-strong". (4) combined with the above research and the actual situation of the working face, the key factors of surrounding rock control in the working face are analyzed. From two aspects of stope support and other technical measures of surrounding rock control, the surrounding rock control of mining face is studied and analyzed.
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD323
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,本文编号:2109501
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