發(fā)布時間：2017-11-17 14:05

  本文關(guān)鍵詞：上保護層開采煤巖變形規(guī)律研究及保護效果考察

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【摘要】：保護層開采技術(shù)是最有效、最安全和最經(jīng)濟的防治煤與瓦斯突出的措施。首采煤層工作面開采之后,采空區(qū)頂(底)板鄰近煤巖層發(fā)生破壞、移動和變形,引起頂(底)板煤巖體應(yīng)力場與裂隙場的重新分布。使得頂(底)板鄰近煤巖層在特定的空間和時間內(nèi)存在一定范圍的卸壓區(qū),且卸壓區(qū)內(nèi)煤層膨脹、裂隙發(fā)育、透氣性系數(shù)呈數(shù)百倍以上的增加,煤層吸附瓦斯大量解吸,這為鄰近煤層的卸壓瓦斯抽采提供了有利條件。本文以船景煤礦一采區(qū)東翼地質(zhì)條件為背景,通過理論研究、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗考察等手段,系統(tǒng)地研究了在被保護層瓦斯壓力較高的情況下,近距離上保護層開采后下伏煤巖體的卸壓特征、位移變形及煤層瓦斯運移規(guī)律。利用FLAC~(3D)軟件模擬上保護層開采,其下伏巖體的卸壓變形規(guī)律如下:隨著工作面向前推進,采空區(qū)底板同一深度不同觀測點應(yīng)力值逐漸減小,卸壓程度逐漸加大,移動變形量也同時增大。沿采空區(qū)垂深方向,隨著底板巖層層間距的增大,卸壓程度逐漸減弱,煤巖體移動變形量逐漸減小,有效卸壓范圍也慢慢減小。采空區(qū)兩端下方煤巖體都處于支撐應(yīng)力區(qū),支撐應(yīng)力的集中系數(shù)隨層間距的加大逐漸減小,而支撐應(yīng)力的影響范圍逐漸擴大。隨著工作面的進一步向前推進,采空區(qū)后方頂板垮落壓實,底板出現(xiàn)應(yīng)力恢復(fù)現(xiàn)象,位移量逐漸減小,煤巖體透氣性逐漸減弱。根據(jù)采場下伏煤巖體的裂隙分帶特征,將采空區(qū)底板劃分為底鼓裂隙帶和底鼓變形帶,不同帶內(nèi)煤巖體具有不同的裂隙發(fā)育特征、瓦斯流動及賦存規(guī)律。在保護層開采過程中,根據(jù)下伏煤巖體裂隙發(fā)育特征及瓦斯賦存規(guī)律,對船景煤礦試驗工作面采取“保護層開采+卸壓瓦斯抽采”的區(qū)域防突措施。通過對船景煤礦上保護層現(xiàn)場實驗,采用殘余瓦斯壓力法、殘余瓦斯含量法對被保護層卸壓瓦斯抽采效果及卸壓范圍進行了考察,結(jié)果顯示:被保護層充分卸壓區(qū)域其殘余瓦斯壓力為0.26MPa,殘余瓦斯含量平均為4.35m3/t,被保護層待掘巷道外側(cè)15m范圍內(nèi),殘余瓦斯壓力最大為0.28MPa,殘余瓦斯含量最大為6.1m3/t。卸壓區(qū)域最大相對膨脹變形率為5.03‰,透氣性系數(shù)增大755倍。工作面殘余瓦斯壓力及殘余瓦斯含量值均小于《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》中的相關(guān)要求,區(qū)域防突措施有效。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD712.6

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李志強;劉勇;;黔金礦區(qū)保護層保護效果的研究[J];科協(xié)論壇(下半月);2009年12期

2 屈永安;;桑樹坪煤礦保護層開采效果初探[J];陜西煤炭;2010年03期

3 孟戰(zhàn)成;魏風(fēng)清;史廣山;李振興;李連昌;;近距離上保護層開采保護范圍研究[J];煤炭工程;2013年03期

4 童云飛,樊傳兵;潘一礦下保護層開采效果探析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2003年S1期

5 李青松;王兆豐;陳向軍;覃木廣;賀智勇;;潘二礦上保護層開采保護效果及參數(shù)考察研究[J];煤炭工程;2007年05期

6 付億杰;董化洲;;保安煤礦突出礦井下保護層的選擇分析[J];河北煤炭;2011年02期

7 徐剛;;下保護層開采技術(shù)在渝陽煤礦的應(yīng)用[J];中州煤炭;2011年09期

8 王永輝;王培強;;上保護層開采的相似材料模擬試驗研究[J];煤礦現(xiàn)代化;2011年05期

9 田坤云;唐現(xiàn)奇;劉志源;鄭吉玉;;上保護層開采的保護效果及裂隙帶分析[J];煤炭工程;2014年04期

10 高祥;保護層開采的保護范圍和效果的研究[J];煤炭技術(shù);2004年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 屈永安;;桑樹坪煤礦保護層開采效果初探[A];安全高效礦井安全保障技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（2011）[C];2011年

2 王家臣;邵太升;趙洪寶;;上保護層厚度對保護層開采效果影響數(shù)值模擬研究[A];巖石力學(xué)與工程的創(chuàng)新和實踐：第十一次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

3 孫培德;鮮學(xué)福;;上保護層保護范圍的固氣耦合分析[A];第六屆全國巖石動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集[C];1998年

4 徐傳田;;海孜礦開采遠(yuǎn)距離下保護層解突效果研究[A];瓦斯地質(zhì)理論與實踐——中國煤炭學(xué)會瓦斯地質(zhì)專業(yè)委員會第五次全國瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

5 孫波;何曉東;;被保護層開采突出危險性評價方法[A];煤礦重大災(zāi)害防治技術(shù)與實踐——2008年全國煤礦安全學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

6 王公忠;田坤云;王國際;;上保護層開采保護范圍確定及其數(shù)值模擬[A];瓦斯地質(zhì)研究進展2013[C];2013年

7 王建軍;;BC-1型變形儀在開采保護層中的應(yīng)用[A];中國煤炭學(xué)會煤礦安全專業(yè)委員會2009年學(xué)術(shù)研討會交流論文（部分）[C];2009年

8 趙斌;王楚光;;新莊孜礦保護層的科學(xué)選擇[A];2010年度淮南礦業(yè)集團煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)交流會論文匯編（一）·地質(zhì)專業(yè)[C];2010年

9 劉結(jié)高;;保護層開采工作面瓦斯涌出量預(yù)測研究[A];第3屆全國煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2008年

10 陳寒秋;;平煤八礦遠(yuǎn)程保護層開采技術(shù)研究[A];煤炭科學(xué)與技術(shù)研究論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 許翼鵬　記者 郝玲;祁東礦保護層開采成為“防突”新盾牌[N];中國企業(yè)報;2009年

2 李勇;渝陽煤礦近水平煤層下保護層開采技術(shù)成功通過鑒定[N];經(jīng)理日報;2008年

3 趙凱;打通一礦薄煤層鉆孔施工采用新工藝獲成功[N];經(jīng)理日報;2008年

4 本報記者 魯松 本報通訊員 程宮;潘二礦12124工作面雙保護層開采成效顯著[N];淮南日報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 常中保;無煤柱開采保護層覆巖裂隙發(fā)育及瓦斯抽采技術(shù)[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2015年

2 彭信山;急傾斜近距離下保護層開采巖層移動及卸壓瓦斯抽采研究[D];河南理工大學(xué);2015年

3 袁東升;近距離保護層開采多場演化及安全巖柱研究[D];河南理工大學(xué);2010年

4 魏剛;紅菱煤礦上保護層開采防突理論及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

5 胡國忠;急傾斜多煤層俯偽斜上保護層開采的關(guān)鍵問題研究[D];重慶大學(xué);2009年

6 惠功領(lǐng);煤礦深部近距低采高上保護層開采瓦斯災(zāi)害協(xié)同控制技術(shù)[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

7 邵太升;黃沙礦上保護層開采卸壓釋放作用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

8 陳海棟;保護層開采過程中卸載煤體損傷及滲透性演化特征研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2013年

9 劉海波;極薄保護層鉆采上覆突出煤層變形與透氣性分布規(guī)律及在卸壓瓦斯抽采中的應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2009年

10 范曉剛;急傾斜下保護層開采保護范圍及影響因素研究[D];重慶大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 萬永斌;突出礦井保護層選擇及開采順序的研究[D];貴州大學(xué);2015年

2 劉欣;急傾斜下保護層沿空留巷區(qū)域防突關(guān)鍵技術(shù)研究[D];河南理工大學(xué);2014年

3 汪揚輝;謝一礦5121（S）B9b工作面保護層開采瓦斯治理技術(shù)研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

4 李永沖;上保護層開采煤巖變形規(guī)律研究及保護效果考察[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

5 鄭吉玉;王行莊礦保護層開采的卸壓影響范圍及消突效果研究[D];河南理工大學(xué);2012年

6 孟令君;西馬礦下保護層最小可采層間距的分析研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

7 董子文;大淑村礦開采下保護層保護效果及范圍研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

8 魏二劍;王行莊煤礦保護層開采保護范圍確定及保護效果考察[D];河南理工大學(xué);2011年

9 孟戰(zhàn)成;近距離上保護層開采保護范圍及瓦斯運移規(guī)律研究[D];河南理工大學(xué);2012年

10 張碩;薛村礦3~#煤作保護層開采研究[D];河北工程大學(xué);2012年

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本文編號：1196256