钱营孜煤矿W3 2 11工作面F15断层缩小煤柱可行性研究
发布时间：2020-12-12 19:30
根据《煤矿防治水细则》等相关规程规范规定,在煤矿开采过程中,遇到落差较大的断层时,为确保安全开采需留设断层防护煤柱,若留设的宽度过宽,会导致煤炭资源的损失;若留设的宽度过小,会引发安全生产事故。因此,开展断层煤岩柱合理留设技术研究,是十分必要的。论文以钱营孜煤矿F15断层下盘的W3211工作面为研究对象,在查阅国内外断层煤柱留设前沿技术的基础上,结合巷道穿越、井下长钻孔探查、周边钻孔揭露和三维地震等资料,系统地分析了F15断层落差、含富水性特征及摆动形态。采取了岩样进行了岩石力学与水理性质分析测试,构建了工程地质分析模型,采用FLAC3D分析了留设不同尺度断层煤柱在采动影响下应力-应变演化规律。获得结论如下:（1）F15断层为逆断层,延展长度3.83km落差0-65m,位于W3211工作面西翼风巷附近,原留设60m的断层防水煤柱,压煤30余万吨;三维地震和井下钻探成果资料显示,断层落差具有中间大、两头小的特点;瞬变电磁探测结果表明,断层破碎带视电阻率等值线数值整体较高,差异性小,西三胶带大巷一号联巷施工断层探查长钻孔主孔...
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
视电阻率拟断面图中钻孔的对比示意图
安徽建筑大学硕士学位论文第三章W3211工作面工程地质条件研究38老底占见32煤层点的20.2%，厚度0.58～11.52m，平均3.50m；细砂岩老底占见32煤层点的11.0%，厚度0.77～6.14m，平均2.70m；29-5孔底板为破碎带见图3-5。图3-5W3211工作面综合柱状图3.4煤层顶、底板岩体物理力学性质、坚硬程度3.4.1煤层顶、底板岩石物理力学性质为了解32煤层顶底板的工程地质特征，在27、29、34、38、41五条剖面线上的27-1、27-2、27-5、27-7、29-3、29-4、29-6、34-3等钻孔中按设计要求，在主、副、风以及西风井井筒检查孔采取了岩石力学样，进行岩石物理力学性质测试，顶底板力学试验成果见表3-4。
安徽建筑大学硕士学位论文第四章W3211工作面数值模拟分析44图4-1研究区FLAC3D模型4.4F15断层煤柱FLAC3D数值模拟4.4.1模型初始应力（a）采动前铅直应力云图(b)采动前走向水平应力云图(c)采动前倾向水平应力云图(d)采动前位移云图图4-2初始平衡状态云图模型采动前的铅直应力云图见4-2（a），模型底部的铅直应力最大为15.14MPa。整体上铅直应力分布特点是自上而下，应力不断增加。模型采动前的走向水平应力云图见4-2（b），模型中下部的走向水平应力较大，范围为9~11MPa。模型底部边界倾角方向的走向水平应力最大，为12.51MPa。模型采动前的倾向水平应力云图见4-2（c），模型中下部的倾向水平应力
【参考文献】：
期刊论文
[1]Modeling behaviors of a coal pillar rib using the progressive S-shaped yield criterion[J]. Sankhaneel Sinha,Gabriel Walton. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2020(03)
[2]临断层孤岛面冲击危险与断层滑移数值反演——以朝阳煤矿3108工作面为例[J]. 朱广安,窦林名,王红胜,刘海洋,董国伟. 煤炭学报. 2020(02)
[3]采动条件下顶板岩体结构对底板采动效应的影响研究[J]. 周乐,姚多喜,鲁海峰,徐泽栋,曹力. 煤炭技术. 2019(10)
[4]钱营孜煤矿W3225工作面过DF71逆断层施工技术[J]. 张雷. 煤炭科技. 2019(04)
[5]霍州干河井田南北边界断层导水性测试分析[J]. 崔芳鹏,武强,刘守强,季媛,王文军. 矿业安全与环保. 2019(02)
[6]迎采动掘进巷道留设合理煤柱宽度研究[J]. 仇奎凯,刘景飞,何欣. 煤炭技术. 2019(04)
[7]神府矿区浅埋煤层工作面煤柱稳定性评价[J]. 方刚,刘洋,李昂. 煤矿开采. 2019(01)
[8]不同倾角下工作面沿正断层开采断层煤柱应力演化规律研究[J]. 丁楠,马宁,蒋力帅. 中国煤炭. 2018(12)
[9]正断层下盘工作面煤柱尺寸效应及冲击危险性分析[J]. 王璐,牛文进. 煤矿安全. 2018(12)
[10]基于相似模拟试验的断层防水煤柱留设研究[J]. 毕尧山,吴基文,黄凯,翟晓荣,张红梅. 中国煤炭. 2018(10)
博士论文
[1]特厚煤层综放开采巷道沿空侧覆岩结构与煤柱稳定性研究[D]. 何团.煤炭科学研究总院 2017
[2]淮北煤田断裂构造系统及其形成演化机理[D]. 彭涛.安徽理工大学 2015
[3]复杂煤岩体结构动力失稳预报与控制研究[D]. 曹建涛.西安科技大学 2014
[4]煤矿区“一张图”建设的若干关键技术研究[D]. 陈国良.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]寺家庄煤矿大采高工作面沿空留墙无煤柱开采技术研究[D]. 齐鹏.中国矿业大学 2019
[2]采动断层活化应力演化与煤柱留设研究[D]. 孙洪超.中国矿业大学 2019
[3]钱营孜煤矿石门过断层技术及管理研究[D]. 薛大伟.中国矿业大学 2019
[4]无煤柱自成巷围岩变形机理与控制方法试验研究[D]. 秦乾.山东大学 2019
[5]浅埋煤层复合顶板无煤柱回采巷道支护技术研究[D]. 邬雨泽.中国矿业大学 2019
[6]采动条件下断层活动性综合监测方法与模拟研究[D]. 徐宝超.安徽理工大学 2018
[7]龙东煤矿F_孙断层水文与工程地质特征及其采动效应研究[D]. 黄凯.安徽理工大学 2018
[8]五沟煤矿含水层下1016里工作面开采可行性研究[D]. 徐胜勇.安徽建筑大学 2017
[9]浅埋煤层大采高综采面区段煤柱宽度留设理论及试验研究[D]. 王东星.西安科技大学 2017
[10]昌恒煤矿F1断层带力学测试与煤柱合理留设数值分析[D]. 王金金.安徽建筑大学 2017
本文编号：2913151
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
视电阻率拟断面图中钻孔的对比示意图
安徽建筑大学硕士学位论文第三章W3211工作面工程地质条件研究38老底占见32煤层点的20.2%，厚度0.58～11.52m，平均3.50m；细砂岩老底占见32煤层点的11.0%，厚度0.77～6.14m，平均2.70m；29-5孔底板为破碎带见图3-5。图3-5W3211工作面综合柱状图3.4煤层顶、底板岩体物理力学性质、坚硬程度3.4.1煤层顶、底板岩石物理力学性质为了解32煤层顶底板的工程地质特征，在27、29、34、38、41五条剖面线上的27-1、27-2、27-5、27-7、29-3、29-4、29-6、34-3等钻孔中按设计要求，在主、副、风以及西风井井筒检查孔采取了岩石力学样，进行岩石物理力学性质测试，顶底板力学试验成果见表3-4。
安徽建筑大学硕士学位论文第四章W3211工作面数值模拟分析44图4-1研究区FLAC3D模型4.4F15断层煤柱FLAC3D数值模拟4.4.1模型初始应力（a）采动前铅直应力云图(b)采动前走向水平应力云图(c)采动前倾向水平应力云图(d)采动前位移云图图4-2初始平衡状态云图模型采动前的铅直应力云图见4-2（a），模型底部的铅直应力最大为15.14MPa。整体上铅直应力分布特点是自上而下，应力不断增加。模型采动前的走向水平应力云图见4-2（b），模型中下部的走向水平应力较大，范围为9~11MPa。模型底部边界倾角方向的走向水平应力最大，为12.51MPa。模型采动前的倾向水平应力云图见4-2（c），模型中下部的倾向水平应力
【参考文献】：
期刊论文
[1]Modeling behaviors of a coal pillar rib using the progressive S-shaped yield criterion[J]. Sankhaneel Sinha,Gabriel Walton. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2020(03)
[2]临断层孤岛面冲击危险与断层滑移数值反演——以朝阳煤矿3108工作面为例[J]. 朱广安,窦林名,王红胜,刘海洋,董国伟. 煤炭学报. 2020(02)
[3]采动条件下顶板岩体结构对底板采动效应的影响研究[J]. 周乐,姚多喜,鲁海峰,徐泽栋,曹力. 煤炭技术. 2019(10)
[4]钱营孜煤矿W3225工作面过DF71逆断层施工技术[J]. 张雷. 煤炭科技. 2019(04)
[5]霍州干河井田南北边界断层导水性测试分析[J]. 崔芳鹏,武强,刘守强,季媛,王文军. 矿业安全与环保. 2019(02)
[6]迎采动掘进巷道留设合理煤柱宽度研究[J]. 仇奎凯,刘景飞,何欣. 煤炭技术. 2019(04)
[7]神府矿区浅埋煤层工作面煤柱稳定性评价[J]. 方刚,刘洋,李昂. 煤矿开采. 2019(01)
[8]不同倾角下工作面沿正断层开采断层煤柱应力演化规律研究[J]. 丁楠,马宁,蒋力帅. 中国煤炭. 2018(12)
[9]正断层下盘工作面煤柱尺寸效应及冲击危险性分析[J]. 王璐,牛文进. 煤矿安全. 2018(12)
[10]基于相似模拟试验的断层防水煤柱留设研究[J]. 毕尧山,吴基文,黄凯,翟晓荣,张红梅. 中国煤炭. 2018(10)
博士论文
[1]特厚煤层综放开采巷道沿空侧覆岩结构与煤柱稳定性研究[D]. 何团.煤炭科学研究总院 2017
[2]淮北煤田断裂构造系统及其形成演化机理[D]. 彭涛.安徽理工大学 2015
[3]复杂煤岩体结构动力失稳预报与控制研究[D]. 曹建涛.西安科技大学 2014
[4]煤矿区“一张图”建设的若干关键技术研究[D]. 陈国良.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]寺家庄煤矿大采高工作面沿空留墙无煤柱开采技术研究[D]. 齐鹏.中国矿业大学 2019
[2]采动断层活化应力演化与煤柱留设研究[D]. 孙洪超.中国矿业大学 2019
[3]钱营孜煤矿石门过断层技术及管理研究[D]. 薛大伟.中国矿业大学 2019
[4]无煤柱自成巷围岩变形机理与控制方法试验研究[D]. 秦乾.山东大学 2019
[5]浅埋煤层复合顶板无煤柱回采巷道支护技术研究[D]. 邬雨泽.中国矿业大学 2019
[6]采动条件下断层活动性综合监测方法与模拟研究[D]. 徐宝超.安徽理工大学 2018
[7]龙东煤矿F_孙断层水文与工程地质特征及其采动效应研究[D]. 黄凯.安徽理工大学 2018
[8]五沟煤矿含水层下1016里工作面开采可行性研究[D]. 徐胜勇.安徽建筑大学 2017
[9]浅埋煤层大采高综采面区段煤柱宽度留设理论及试验研究[D]. 王东星.西安科技大学 2017
[10]昌恒煤矿F1断层带力学测试与煤柱合理留设数值分析[D]. 王金金.安徽建筑大学 2017
本文编号：2913151
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