亭南煤矿一盘区建筑物下开采技术研究

发布时间：2020-08-02 11:26

【摘要】：亭南煤矿煤层开采深度大,地表为沟壑纵横的黄土残塬地貌,覆岩中普遍赋存200m左右厚洛河组砂岩,同时地表覆盖有厚黄土层,地质采矿条件特殊。井田范围内分布有大量村庄,造成村庄下压煤量大,严重影响矿井的正常开采接续,制约矿井的可持续发展,研究亭南煤矿开采地表移动变形规律具有重要意义。本文以亭南煤矿一盘区为研究对象,在分析地质采矿条件的基础上,对一盘区西翼地表移动观测数据进行了研究,结果表明,洛河组砂岩对地表下沉起控制作用。在极不充分开采条件下,地表移动变形非常小,下沉率只有0.05,不会对地表建筑设施造成损坏,可直接进行建筑物下压煤开采;当采动程度大于临界采动程度,地表下沉值明显增大,建筑物下条带开采宽度应控制在(1/5～1/4)H以内。在分析一盘区西翼地表建筑物分布、结构、抗变形能力的基础上,结合多种建筑物下开采方法的应用条件以及东翼建筑物下压煤开采经验,确定采用条带法开采。应用概率密度函数法确定条带开采宽度在80～120m范围内,条带煤柱宽度在90～130m之间。运用压力拱理论和A.H.Wilson理论,对条带煤柱稳定性进行计算,并结合FLAC3D软件进行了开采方案的计算模拟,确定了条带开采参数。对条带开采方案进行了地表移动变形预计。结果表明:保护建筑物区地表下沉很小,最大下沉量不超过350mm,水平变形在-1.0mm～1.2mm之间,最大倾斜变形在1.5mm/m以内,最大水平变形和倾斜变形都小于地表建筑物的设防标准。设计的条带开采方案满足亭南煤矿现有生产技术条件,对亭南煤矿村庄下压煤开采具有一定的应用参考价值,可为彬长矿区村庄下开采设计提供参考依据。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD823.83
【图文】：

西翼,分布情况,采区,压煤

一盘区剩余工作面开采均涉及地表建筑物保护问题：待采区开采影响地表张家咀二逡逑组、西塬一组村庄民房，两村共有民房１１６６间，其中小学、幼儿园、水塔、养老院及逡逑公路等基础设施。由图１．１可知建筑物主要分布在待采区西部，西源一组房屋分布集中，逡逑张家咀二组房屋分布相对零散，主要分为三部分，村庄主体部分、新村规划区以及零散逡逑区。煤层由东向西逐渐变薄，对建筑物下采煤有利。由于开采深度大，建筑物分布零散，逡逑导致压煤范围广，据初步估计，待采区建筑物下压煤面积为６４．４万ｍ２，约占待采面积逡逑的６２％。如果不回采这部分建筑物下的压煤，既浪费大量煤炭资源，影响矿井回采率，逡逑１逡逑

综合地质柱状图,矿井,开采条件,盘区

图２．３邋—盘区地形地貌图逡逑２．３开采条件逡逑

等高线图,煤层等厚线图,盘区

西安科技大学硕士学位论文逡逑＋４２０ｍ，如图２．４所示，４煤总体呈西薄东厚，建筑设施下压煤逐渐变薄。一盘区最薄逡逑在（即零线区）本盘区西部与三盘区交界处，４煤层厚度为１．００￣１８ｍ，图２．５—盘区４逡逑煤等厚线图所示，平均９．１０ｍ，属较稳定的厚煤层，如图２．５所示。煤层倾角较小，平逡逑均倾角为５°，属于近水平煤层，煤层上部有夹矸，夹矸厚度一般都不大，平均厚度０．４０ｍ。逡逑夹矸多为泥岩及炭质泥岩，属结构简单煤层。逡逑１逦１邋Ａ邋／逦％，－Ｘ邋＼ｆ逦Ｖ逡逑图２．４邋４煤底板等高线图逡逑■馨邋＿＿＿＿＿＿邋冢；逡逑丨邋’邋Ｉ邋大佛寺煤邋ｋ邋Ｉ邋１邋N逦逦ｈ邋＋邋——逡逑图２．５邋—盘区煤层等厚线图逡逑２．３．２顶底板逡逑４煤位于延安组，煤层部分区域有伪顶，多为炭质泥岩和泥岩，厚度一般都比较小，逡逑１６逡逑

【参考文献】