开滦深部煤层群上行开采覆岩运移规律研究
发布时间：2022-12-07 01:53
开滦林西矿深部生产水平首采区域为大采深、高应力、建（构）筑物下开采,为实现矿井生产水平、生产能力的均衡有序衔接,满足地表建（构）筑物保护需要,煤层群采取上行开采的方式先行开采赋存稳定且煤质较好的底层12煤层。底层12煤层的开采,导致上覆煤、岩层的结构破坏以及区域应力的重新分布,为实现上覆煤层的安全开采,必须对首采煤层上覆岩层移动变形及应力分布规律进行研究,为上覆煤层开采方法的选择、巷道布置提供科学依据。在全面分析研究矿井深部煤层赋存条件、相似矿井及相邻区域开采观测数据基础上,应用矿山压力及其控制理论,采取现场数据观测采集结合FLAC3D数值模拟的方法,对12煤层上覆岩层运移及应力分布规律进行研究。以林西矿深部生产水平首采区域1021-2工作面为工程背景,首先对工作面煤层及顶底板煤岩物理力学性质进行了测试,得到煤岩物理力学参数,同时对顶板进行了分类;其次采用井下仰孔注水侧漏试验法结合数值模拟结果,准确划分12煤层开采后上覆岩层“三带”高度,得出垮落带高度为12m左右,裂隙带高度为12～42m;并得出各煤层可采性,确定12煤层开采后,11煤层将不可采,其他煤层均可采;最后在这一基础上,通过...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 上行开采研究现状
1.2.2 工作面覆岩活动规律研究现状
1.3 主要研究内容、方法及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
1.4 本章小结
第2章 工程概况及煤岩物理力学测试
2.1 矿井概况及开采情况
2.1.1 矿井概况
2.1.2 开采情况
2.2 工作面地质概况
2.3 工作面开采技术条件
2.4 煤岩力学参数测试
2.4.1 煤与岩容重测定
2.4.2 煤岩单轴压缩试验
2.5 本章小结
第3章 煤层群上行开采可行性判别
3.1 “三带”高度研究
3.1.1 “三带”高度理论计算
3.1.2 “三带”高度数值模拟研究
3.1.3 小结
3.2 12煤层上行开采可行性理论分析
3.2.1 比值判别法
3.2.2 “三带”判别法
3.2.3 数理统计分析法
3.2.4 波兰上行开采判别法
3.2.5 前苏联上行开采判别法
3.2.6 小结
3.3 12煤层上行开采可行性数值模拟判别
3.3.1 上覆煤层应力变化
3.3.2 上覆煤层位移变化
3.3.3 小结
3.4 本章小结
第4章 12煤层上行开采覆岩运移规律数值模拟研究
4.1 FLAC~(3D)软件简介
4.2 模型的设计及建立
4.2.1 模型建立及边界确定
4.2.2 开挖方案及测线布置
4.3 工作面上覆岩层应力和位移变化规律
4.3.1 工作面走向模拟结果分析
4.3.2 工作面倾向模拟结果分析
4.4 本章小结
第5章 12煤层上行开采覆岩运移规律现场实测研究
5.1 “三带”发育高度现场实测
5.1.1 测试方法及钻孔布置
5.1.2 试验结果分析
5.2 工作面顶板来压现场观测
5.2.1 观测目的和测站布置
5.2.2 观测结果及分析
5.2.3 工作面周期来压规律分析
5.3 巷道表面位移监测
5.3.1 监测目的和测点布置
5.3.2 数据整理及分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
企业导师简介
作者简介
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]采空区上覆岩层“三带”划分理论计算与数值模拟结果对比[J]. 贺化平. 煤炭技术. 2019(06)
[2]坚硬顶板工作面高抽巷层位布置优化试验研究[J]. 杨鹏. 煤炭工程. 2019(03)
[3]浅埋深首采工作面采空区“三带”分布规律[J]. 吕志金,欧阳辉. 煤矿安全. 2018(09)
[4]某矿2-2煤层上行开采可行性研究[J]. 王洪明,徐强,孙伟,王文博. 煤炭技术. 2018(06)
[5]赵庄矿采动覆岩三带发育特征数值模拟研究[J]. 王国锋. 煤炭技术. 2018(05)
[6]近距离煤层充填上行开采临界充实率设计[J]. 黄鹏,李百宜,肖猛,陈志维,裴玉龙. 采矿与安全工程学报. 2016(04)
[7]大面积巷式采空区覆岩破坏机理及上行开采可行性分析[J]. 姜耀东,杨英明,马振乾,李彦伟. 煤炭学报. 2016(04)
[8]煤矿采场“竖三带”的确定方法及应用[J]. 黄学满. 煤炭科学技术. 2013(S2)
[9]垮落法残采区上行综采技术条件判定理论及方法[J]. 冯国瑞,郑婧,任亚峰,王鲜霞,康立勋,刘鸿福. 煤炭学报. 2010(11)
[10]上行开采层间岩层控制的关键位置判定[J]. 冯国瑞,闫旭,王鲜霞,康立勋,翟英达. 岩石力学与工程学报. 2009(S2)
博士论文
[1]煤层群上行开采层间裂隙演化及卸压空间效应[D]. 张春雷.中国矿业大学(北京) 2017
[2]厚松散层下深部开采覆岩破坏及地表移动规律研究[D]. 刘义新.中国矿业大学（北京） 2010
[3]残采区上行开采基础理论及应用研究[D]. 冯国瑞.太原理工大学 2009
硕士论文
[1]近距离煤层上行开采裂隙场演化规律研究及应用[D]. 刘怀谦.贵州大学 2019
[2]永宁煤矿上行开采可行性及巷道合理位置研究[D]. 申浩.太原理工大学 2019
[3]多煤层赋存条件下采场覆岩“竖三带”分布规律研究与应用[D]. 杜旭.煤炭科学研究总院 2018
[4]近距离煤层群下煤层综放开采上行开采技术研究[D]. 李森林.西安科技大学 2017
[5]岱庄煤矿4300采区3上煤层上行开采研究[D]. 李亚楠.中国矿业大学 2016
[6]房柱式开采条件下上覆岩层活动规律及上行开采可行性研究[D]. 郜国肖.太原理工大学 2015
[7]上行开采覆岩运移规律与回采巷道位置优化研究[D]. 刘飞.中国矿业大学 2015
本文编号：3712023
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 上行开采研究现状
1.2.2 工作面覆岩活动规律研究现状
1.3 主要研究内容、方法及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
1.4 本章小结
第2章 工程概况及煤岩物理力学测试
2.1 矿井概况及开采情况
2.1.1 矿井概况
2.1.2 开采情况
2.2 工作面地质概况
2.3 工作面开采技术条件
2.4 煤岩力学参数测试
2.4.1 煤与岩容重测定
2.4.2 煤岩单轴压缩试验
2.5 本章小结
第3章 煤层群上行开采可行性判别
3.1 “三带”高度研究
3.1.1 “三带”高度理论计算
3.1.2 “三带”高度数值模拟研究
3.1.3 小结
3.2 12煤层上行开采可行性理论分析
3.2.1 比值判别法
3.2.2 “三带”判别法
3.2.3 数理统计分析法
3.2.4 波兰上行开采判别法
3.2.5 前苏联上行开采判别法
3.2.6 小结
3.3 12煤层上行开采可行性数值模拟判别
3.3.1 上覆煤层应力变化
3.3.2 上覆煤层位移变化
3.3.3 小结
3.4 本章小结
第4章 12煤层上行开采覆岩运移规律数值模拟研究
4.1 FLAC~(3D)软件简介
4.2 模型的设计及建立
4.2.1 模型建立及边界确定
4.2.2 开挖方案及测线布置
4.3 工作面上覆岩层应力和位移变化规律
4.3.1 工作面走向模拟结果分析
4.3.2 工作面倾向模拟结果分析
4.4 本章小结
第5章 12煤层上行开采覆岩运移规律现场实测研究
5.1 “三带”发育高度现场实测
5.1.1 测试方法及钻孔布置
5.1.2 试验结果分析
5.2 工作面顶板来压现场观测
5.2.1 观测目的和测站布置
5.2.2 观测结果及分析
5.2.3 工作面周期来压规律分析
5.3 巷道表面位移监测
5.3.1 监测目的和测点布置
5.3.2 数据整理及分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
企业导师简介
作者简介
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]采空区上覆岩层“三带”划分理论计算与数值模拟结果对比[J]. 贺化平. 煤炭技术. 2019(06)
[2]坚硬顶板工作面高抽巷层位布置优化试验研究[J]. 杨鹏. 煤炭工程. 2019(03)
[3]浅埋深首采工作面采空区“三带”分布规律[J]. 吕志金,欧阳辉. 煤矿安全. 2018(09)
[4]某矿2-2煤层上行开采可行性研究[J]. 王洪明,徐强,孙伟,王文博. 煤炭技术. 2018(06)
[5]赵庄矿采动覆岩三带发育特征数值模拟研究[J]. 王国锋. 煤炭技术. 2018(05)
[6]近距离煤层充填上行开采临界充实率设计[J]. 黄鹏,李百宜,肖猛,陈志维,裴玉龙. 采矿与安全工程学报. 2016(04)
[7]大面积巷式采空区覆岩破坏机理及上行开采可行性分析[J]. 姜耀东,杨英明,马振乾,李彦伟. 煤炭学报. 2016(04)
[8]煤矿采场“竖三带”的确定方法及应用[J]. 黄学满. 煤炭科学技术. 2013(S2)
[9]垮落法残采区上行综采技术条件判定理论及方法[J]. 冯国瑞,郑婧,任亚峰,王鲜霞,康立勋,刘鸿福. 煤炭学报. 2010(11)
[10]上行开采层间岩层控制的关键位置判定[J]. 冯国瑞,闫旭,王鲜霞,康立勋,翟英达. 岩石力学与工程学报. 2009(S2)
博士论文
[1]煤层群上行开采层间裂隙演化及卸压空间效应[D]. 张春雷.中国矿业大学(北京) 2017
[2]厚松散层下深部开采覆岩破坏及地表移动规律研究[D]. 刘义新.中国矿业大学（北京） 2010
[3]残采区上行开采基础理论及应用研究[D]. 冯国瑞.太原理工大学 2009
硕士论文
[1]近距离煤层上行开采裂隙场演化规律研究及应用[D]. 刘怀谦.贵州大学 2019
[2]永宁煤矿上行开采可行性及巷道合理位置研究[D]. 申浩.太原理工大学 2019
[3]多煤层赋存条件下采场覆岩“竖三带”分布规律研究与应用[D]. 杜旭.煤炭科学研究总院 2018
[4]近距离煤层群下煤层综放开采上行开采技术研究[D]. 李森林.西安科技大学 2017
[5]岱庄煤矿4300采区3上煤层上行开采研究[D]. 李亚楠.中国矿业大学 2016
[6]房柱式开采条件下上覆岩层活动规律及上行开采可行性研究[D]. 郜国肖.太原理工大学 2015
[7]上行开采覆岩运移规律与回采巷道位置优化研究[D]. 刘飞.中国矿业大学 2015
本文编号：3712023
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