海石湾矿近距离煤层开采沿空巷道矿压形成机理及控制方法
发布时间：2022-01-16 15:51
海石湾煤矿深井近距离煤层回采过程中,上、下煤层工作面的开采将分别对本煤层、邻近煤层及其中的巷道产生影响。当前,这些影响的特点及其背后的产生机理、特别是近距离煤层开采造成的覆岩结构演化及其对围岩应力分布的影响形式亟需理论的完善。以海石湾煤矿深井条件下的近距离煤层开采工程为背景,利用相似材料模拟实验、现场压力变形监测、理论模型推演计算、数值模拟实验等方法,对距离相近的上下煤层在各自回采进程中覆岩结构演化、运动特点进行了阐述,对围岩应力受其影响产生变化的形式与机理进行了模拟与分析,揭示了深井近距离煤层及其沿空巷道在不同煤层工作面开采时的矿压与变形规律。根据关键层及其所控制岩层的破坏变形特点,提出了亚、主关键层分别断裂前后矿山压力增量的来源及分布特征。区别于单一煤层开采条件,指出了近距离双煤层开采活动中层间基本顶的受力、破坏方式及其对上覆岩层结构的重要影响。基于下煤层巷道掘进期间出现的冲击性风险,观测并总结了冲击条件下巷道边界的动力放大现象。针对近距离煤层巷道围岩的应力分布特点及稳定性隐患,运用了以爆破切顶卸压为主要方式的巷道围岩卸压技术,合理调整了巷道支护参数,通过数值模拟分析了支护效果。论...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]极近距离煤层群重复采动围岩力学特征研究与应用[J]. 袁安营,李杨. 煤炭工程. 2019(09)
[2]近距离“薄-中-厚”交错分布煤层群上行协调开采定量判别研究[J]. 李杨,雷明星,郑庆学,刘树弟,吕华新,刘令生. 煤炭学报. 2019(S2)
[3]上覆旺采采空区对下部近距离煤层开采矿压分布规律的影响与对策分析[J]. 尹时雨. 煤矿安全. 2019(08)
[4]近距离煤层群下行开采底板应力分布规律研究[J]. 徐青云,谭云,黄庆国. 煤炭工程. 2019(08)
[5]近距离采空区下综放工作面窄煤柱尺寸优化设计[J]. 杜江涛. 煤炭工程. 2019(07)
[6]近距离煤层开采巷道布置合理性分析[J]. 梁华杰,顾天州,赵忠义. 煤矿安全. 2019(07)
[7]浅埋近距离煤层开采裂隙演化机理研究[J]. 黄庆享,韩金博. 采矿与安全工程学报. 2019(04)
[8]深部近距离煤层群采动力学行为探索[J]. 彭高友,高明忠,吕有厂,张瑞皋,谢晶,刘强,何志强,陆彤,杨本高. 煤炭学报. 2019(07)
[9]近距离煤层联合开采工作面合理错距研究[J]. 刘树新,周广,常鑫,孔嘉启. 煤炭技术. 2019(07)
[10]近距离煤层下层煤层普采工作面巷道压力显现规律的研究[J]. 张杰,赵亚军,李焘. 煤炭技术. 2019(07)
博士论文
[1]近距离煤层开采覆岩运动规律及控制研究[D]. 何尚森.中国矿业大学(北京) 2017
[2]近距离煤层开采覆岩结构运动及矿压显现规律研究[D]. 于辉.中国矿业大学(北京) 2015
[3]我国煤炭产能调控动力机制及模式研究[D]. 丛威.中国矿业大学（北京） 2013
[4]采场底板应力传播规律及其对底板巷道稳定性影响研究[D]. 张华磊.中国矿业大学 2011
[5]极近距离煤层开采围岩控制理论及技术研究[D]. 张百胜.太原理工大学 2008
硕士论文
[1]基于关键层理论的采动应力演化及其对巷道变形影响研究[D]. 郭冲.中国矿业大学 2018
[2]覆岩主关键层对超前支承压力的影响规律研究[D]. 郭杰凯.中国矿业大学 2015
[3]近距离煤层采空区下底板破坏特征及影响分析[D]. 郑新旺.河南理工大学 2011
本文编号：3592972
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－２巷道变形现场图??根据６１１３回风巷支护情况统计，在沿空软岩巷道掘进期间，巷道变形主要??
海石湾矿近距离煤层开采沿空巷道矿压形成机理及控制方法??交通困难的地形条件。井田内具有山高、谷深、土多、石少的特点。??图３－３所示为区域综合柱状图。??地层系统?丨柱状｜丨岩石睥层厚度｜?Ｚ￣＾￣￣Ｚ??界?｜系?１：?５００?名称????＾１?［ＩＩ１１１＿?风积层．广布井田之＇内．为浅灰色，黄色黄土层？具垂良节理．水浊渚洞较多．ｔ??ｒｍ?？－?ｈ?ｆｆｔＨ４＝?Ｗ?±?？?？１．４７?邮含有钙阏畜集层和茇石．本层严有腌足类化石．蚺牛等．属不含水层，??？?Ｉ??Ｌ?ＪＵｌｉ????并糸叫?ｙ?ｏｎ?Ｐ?〇?ｑ?ｑｆｉ?洪积层，分布ｆｔ并田南部边线？为灰色巨砾石层．以石英．火成岩．变？岩形成的??ａ?°〇°〇?＾?？?ｆｅ?１，?３０?巨琢和细砾组成．未胶结．个别顶ＢＣＥ少最砂？土，《不含水????〇?〇???＾?＾?？?？：＊：？?方踩粗?分布在并田北角？为巨厚层．紫红色．略紫色巨砾岩与同色砂泺岩？砾岩互Ｓ，厲极??中白?Ｉ?砂岩２６６．丨８弱含水层．??统?ｆｃｍ，?：：：：：??＂?泥岩砂?泥岩砂砾岩组，分布在井田东部边界跗近．由薷红＊，＊棕色和萦红色、灰白砂砾??Ｆ?？ＳＪ?？?＾４＝?２４３．?５４?岩脒岩组成．泥岩中含大置灰绿色斑点及团块．属极弱含水Ｓ．??踅?３????＊?紫红泥?＊從傾．《？？＆？＆触舰職？■爾馳没．￥??ｐ?＊?３７０．９３?有粉砂岩、细砂岩－底部为砾岩．产轮＊类？抱粉．肩极弱含水层．??Ｋ．?Ｍ?°?〇?０?〇??????＊??ｌ?尼＃、褐棕色岩组，主＊出Ｒ在捷路沟、大沟一舟．为棕
北京科技大学博士学位论文??一??ｒ＾ｍ?＿＿??（ｇ）?７号油页岩单轴试验破坏图??图３－４部分煤岩试样破坏图??试验的具体过程及详细数据在此不再赘述，仅将汇总处理后的海石湾煤矿煤??二层与油Ａ层的岩石物理力学性质试验结果如下表３－２。??表３－２窑街海石湾煤矿煤一层煤岩物理力学性质试验结果??单轴抗压??岩石名称天然密度弹性模量泊松如抗拉强度麵、關力＿擦細（。）??ｐ?（ｇ／ｃｍ３）?Ｅ?（ＭＰａ）?（ＭＰａ）?ｃ?（ＭＰａ）??ｃｔｃ?（ＭＰａ）??油?Ａ?层?１．５５２?１８８０?０．３２?３．９０７?４９．３４?８．０４８?２８．６５??煤二层?丨．３１３?１４２０?０．２４?０．７２６?１０．２０?２．３８１?４３．２４??利用图纸和工程现场的地质资料，选取了?３０４、３０５等多处钻孔的地层数据??作为基础，通过对地层数据进行整合、平均，确定了海石湾煤矿待研究区域的基??本地质情况。综合图３－３及其他待研宂工作面周边测点柱状图，结合以前海石湾??煤矿科研项目及本次试验所得结果，确定了海石湾煤矿待研宄区域的平均深度、??地层划分及各地层的深度、厚度等相关参数，如表３－３所示。??－２１－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]极近距离煤层群重复采动围岩力学特征研究与应用[J]. 袁安营,李杨. 煤炭工程. 2019(09)
[2]近距离“薄-中-厚”交错分布煤层群上行协调开采定量判别研究[J]. 李杨,雷明星,郑庆学,刘树弟,吕华新,刘令生. 煤炭学报. 2019(S2)
[3]上覆旺采采空区对下部近距离煤层开采矿压分布规律的影响与对策分析[J]. 尹时雨. 煤矿安全. 2019(08)
[4]近距离煤层群下行开采底板应力分布规律研究[J]. 徐青云,谭云,黄庆国. 煤炭工程. 2019(08)
[5]近距离采空区下综放工作面窄煤柱尺寸优化设计[J]. 杜江涛. 煤炭工程. 2019(07)
[6]近距离煤层开采巷道布置合理性分析[J]. 梁华杰,顾天州,赵忠义. 煤矿安全. 2019(07)
[7]浅埋近距离煤层开采裂隙演化机理研究[J]. 黄庆享,韩金博. 采矿与安全工程学报. 2019(04)
[8]深部近距离煤层群采动力学行为探索[J]. 彭高友,高明忠,吕有厂,张瑞皋,谢晶,刘强,何志强,陆彤,杨本高. 煤炭学报. 2019(07)
[9]近距离煤层联合开采工作面合理错距研究[J]. 刘树新,周广,常鑫,孔嘉启. 煤炭技术. 2019(07)
[10]近距离煤层下层煤层普采工作面巷道压力显现规律的研究[J]. 张杰,赵亚军,李焘. 煤炭技术. 2019(07)
博士论文
[1]近距离煤层开采覆岩运动规律及控制研究[D]. 何尚森.中国矿业大学(北京) 2017
[2]近距离煤层开采覆岩结构运动及矿压显现规律研究[D]. 于辉.中国矿业大学(北京) 2015
[3]我国煤炭产能调控动力机制及模式研究[D]. 丛威.中国矿业大学（北京） 2013
[4]采场底板应力传播规律及其对底板巷道稳定性影响研究[D]. 张华磊.中国矿业大学 2011
[5]极近距离煤层开采围岩控制理论及技术研究[D]. 张百胜.太原理工大学 2008
硕士论文
[1]基于关键层理论的采动应力演化及其对巷道变形影响研究[D]. 郭冲.中国矿业大学 2018
[2]覆岩主关键层对超前支承压力的影响规律研究[D]. 郭杰凯.中国矿业大学 2015
[3]近距离煤层采空区下底板破坏特征及影响分析[D]. 郑新旺.河南理工大学 2011
本文编号：3592972
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