吕家坨-950m五采区断层群下6571工作面压力显现规律

发布时间：2020-08-07 10:55

【摘要】：开滦吕家坨矿现今已经进入了深部开采,-950m五采区将会成为主要开采区域,而该区域范围内存在较多的断层,已构成一个相互交错的断层群,这为煤矿安全生产带来了严重的安全隐患。以五采区多断层6571工作面为工程实例,通过相似材料模拟试验,分析了工作面上覆岩层超前应力分布规律和顶板位移规律,表明在工作面过断层过程中存在一个最大的应力点,并且进一步说明了巷道顶板破坏是由原始应力场水平应力重新分布后对顶板载荷、原始应力场垂直应力重新分布后对两侧的载荷、断层面受到上盘挤压而形成垂直于断层面的侧向载荷相互作用的结果。又通过计算机三维数值模拟计算,对6571工作面上覆岩层的位移量和超前应力分布规律进行研究,得出的结论与相似材料模拟试验结论相一致。然后基于相似材料模拟试验和三维数值模拟试验成果提出一套适合吕家坨断层群下6571工作面的锚杆锚索联合支护方案,并经过支架支护阻力的检测,确定了其使用支架型号,证明了该支护方案可行性。最后,通过6571工作面顶板位移量的现场监测,验证了相似材料模拟和三维数值模拟结论,得出断层群下6571工作面的矿压显现规律,为吕家坨其他类似工作面回采提供了一定的指导作用和参考价值。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD355
【图文】：

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图 1 悬臂梁理论示意图Fig.1 Cantilever beam theory世纪中叶，比利时人 A.拉巴斯提出了著名的预成裂隙假说[14]。此随着工作面的推进，受采动影响会在工作面形成三区，分别为应高区和采动影响区，此三区是会随着工作面的推进而移动变化并程中形成许多裂隙，从而形成假塑性梁[15-16]。A.拉巴斯提出预成裂隙假同一时期，前苏联学者库兹涅佐夫于提。该假说科学地论述了工作面上覆岩层的分带情况，并开始尝试关系，首次提出了关于计算直接顶厚度的公式[17]。者 Haim 提出了著名的静水压理论，认为上覆岩层的自重应力引层水平应力和垂直应力趋于均衡且无剪切力，满足σ = σ = σ

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图 1 悬臂梁理论示意图Fig.1 Cantilever beam theory人 A.拉巴斯提出了著名的预，受采动影响会在工作面形，此三区是会随着工作面的，从而形成假塑性梁[15-16]。裂隙假同一时期，前苏联学述了工作面上覆岩层的分带关于计算直接顶厚度的公式名的静水压理论，认为上覆应力趋于均衡且无剪切力，

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运用结构力学，结合国外已有理论和假说，提出了上覆裂后重新形成平衡的结构力学模型，即“砌体梁”理论[19]。该理论认为层的岩体结构主要是由多个坚硬岩层组成，由测定可知煤层在采出后覆岩层会发生断裂，其每层岩块会互相咬合形成如图 3 的结构，A 为B 为离层影响区，C 为重新压实区[20]。“砌体梁”理论系统的指出，在于煤层的开采导致上覆岩层受力破坏后重新分布达到新的平衡，这为奠定了理论基础。

【参考文献】