韩家湾煤矿房柱式采空区下近距离煤层开采顶板垮落灾害研究

发布时间：2018-11-13 10:34

【摘要】：顶板灾害是煤矿生产中极易引发的灾害之一,特别对于西北地区煤层浅埋深、薄基岩的地质条件,当近距离煤层综采工作面布置在房柱式采空区下时,工作面顶板更易发生瞬时大面积垮落灾害,对其安全开采造成巨大影响。因此,开展房柱式采空区下近距离煤层开采顶板垮落灾害的系统研究,对促进我国西北类似地质条件矿井煤炭资源开发具有十分重要的现实意义。本文以陕北榆神府矿区的韩家湾煤矿3301综采工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟及工程验证的研究方法,对房柱式采空区稳定性、房柱式采空区下近距离煤层开采顶板断裂形式及采空区内煤柱爆破后下煤层开采覆岩运动规律与矿压特征等问题进行了探讨与分析。运用非线性理论和数值模拟相结合的方法,对韩家湾煤矿3301工作面上覆房柱式采空区进行稳定性评价。构建了韩家湾煤矿3301工作面双关键层模型,并对3301工作面进行顶板断裂力学分析,得出3301工作面顶板失稳的判别条件。分别建立了 3301工作面上层房柱式采空区煤柱爆破和未爆破下工作面开采数值计算模型,再现了工作面回采过程中覆岩运动特征。上述分析结果在韩家湾煤矿3301工作面开采实践中得到了验证,为榆神府矿区上覆房柱式采空区段下近距离煤层综采将遇到的安全问题提供解决范例。
[Abstract]:Roof disaster is one of the disasters easily caused in coal mine production. Especially for the geological conditions of shallow buried coal seam and thin bedrock in northwest area, when the fully mechanized coal face in close distance coal seam is arranged under the roof pillar goaf, The roof of working face is prone to collapse disaster in large area, which has a great influence on its safe mining. Therefore, it is of great practical significance to carry out a systematic study on roof caving disaster of coal seam mining in the close-distance coal seam under the roof pillar goaf, which is of great practical significance to promote the development of coal resources in mines with similar geological conditions in Northwest China. Based on the 3301 fully mechanized coal mining face of Hanjiawan Coal Mine in Yushenfu Mining area of North Shaanxi Province, this paper uses the research methods of theoretical analysis, numerical simulation and engineering verification to study the stability of the roof pillar goaf. This paper discusses and analyzes the roof fracture pattern of short distance coal seam mining under the roof pillar goaf and the overburden movement law and the characteristics of rock pressure after pillar blasting in the goaf. Based on nonlinear theory and numerical simulation, the stability of overlying pillar goaf in 3301 face of Hanjiawan Coal Mine is evaluated. The double key layer model of 3301 face in Hanjiawan Coal Mine is constructed, and the roof fracture mechanics analysis of 3301 face is carried out, and the discriminant condition of 3301 face roof instability is obtained. The numerical calculation models of coal pillar blasting in the upper roof pillar goaf of 3301 working face and the mining face under unblasting are established respectively, and the characteristics of overlying rock movement in the mining process of the working face are reproduced. The above analysis results have been verified in the mining practice of 3301 face in Hanjiawan Coal Mine, which provides an example for solving the safety problems that will be encountered in fully-mechanized coal seam under the overlying roof pillar goaf in Yushenfu mining area.
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD327.2

【参考文献】

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本文编号：2328834