在治理煤與瓦斯突出災(zāi)害的各項(xiàng)措施中,開采保護(hù)層因其經(jīng)濟(jì)有效而被廣泛使用。本文以淮南礦業(yè)集團(tuán)潘三煤礦保護(hù)層B11-2和被保護(hù)層C13-1為研究對(duì)象,分析了保護(hù)層開采后在其采動(dòng)影響下,被保護(hù)層的卸壓保護(hù)范圍的擴(kuò)界情況。 本文在理論分析的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)值模擬進(jìn)行保護(hù)層開采的卸壓范圍的預(yù)測(cè),最后通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證和修正,研究得出：在卸壓瓦斯的抽采配合下,開采遠(yuǎn)程下保護(hù)層可導(dǎo)致其對(duì)應(yīng)的上被保護(hù)層衍生出擴(kuò)展卸壓區(qū)(擴(kuò)界區(qū)),即被保護(hù)層的卸壓角在傾向和走向方向均可以拓展為90。.研究表明擴(kuò)界區(qū)域的煤體應(yīng)力和煤層透氣性比充分卸壓區(qū)有所減少,與未卸壓區(qū)相比則明顯改善,證明了在卸壓瓦斯抽采的影響下,擴(kuò)界區(qū)域已經(jīng)處于保護(hù)范圍內(nèi),同時(shí)卸壓角可由銳角提高至90。 為提高被保護(hù)層卸壓瓦斯的抽采效率,設(shè)計(jì)了擴(kuò)界區(qū)域的瓦斯抽采半徑的試驗(yàn),得到了擴(kuò)界區(qū)域的瓦斯抽采半徑的精確數(shù)據(jù),通過對(duì)比分析卸壓瓦斯的抽采方式,確定了擴(kuò)界區(qū)域的卸壓瓦斯抽采方案。本實(shí)驗(yàn)利用被保護(hù)層底板巖巷設(shè)計(jì)了上向穿層鉆孔來抽采卸壓瓦斯,通過擴(kuò)界區(qū)瓦斯抽采半徑的考查,將原設(shè)計(jì)擴(kuò)界區(qū)5×5m鉆孔布置優(yōu)化為10×l0m布置,大幅減少了抽采鉆孔的數(shù)量...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題
        1.2.1 保護(hù)層開采應(yīng)用狀況
        1.2.2 保護(hù)層開采研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在的問題
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)途徑
2 保護(hù)層開采基本理論
    2.1 概述
    2.2 保護(hù)層開采防突作用機(jī)理
    2.3 煤巖應(yīng)力變化
        2.3.1 未受采動(dòng)影響的圍巖應(yīng)力
        2.3.2 采動(dòng)影響下圍巖應(yīng)力分布
    2.4 回采工作面上覆巖體裂隙發(fā)育和分布
    2.5 保護(hù)層開采的主要影響因素
    2.6 開采保護(hù)層理論卸壓范圍
        2.6.1 開采保護(hù)層可行性分析
        2.6.2 下保護(hù)層開采理論卸壓范圍
    2.7 小結(jié)
3 采場(chǎng)上覆煤巖體應(yīng)力分布及移動(dòng)變形數(shù)值模擬研究
    3.1 概述
    3.2 RFPA軟件介紹
    3.3 數(shù)值模型的建立
    3.4 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果分析
        3.4.1 保護(hù)層開采過程中采場(chǎng)圍巖空間應(yīng)力分布特征
        3.4.2 保護(hù)層開采過程中采場(chǎng)圍巖空間透氣性和變形分布特征
    3.5 小結(jié)
4 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究
    4.1 試驗(yàn)區(qū)概況
        4.1.1 試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)特征
        4.1.2 煤層及頂?shù)装逄卣?br>    4.2 試驗(yàn)區(qū)布置
    4.3 保護(hù)層開采效果考察
        4.3.1 抽放半徑的考察
        4.3.2 被保護(hù)層瓦斯壓力變化
        4.3.3 被保護(hù)層變形規(guī)律
        4.3.4 被保護(hù)層透氣性的變化
    4.4 擴(kuò)界效果考察
    4.5 潘三礦下保護(hù)層擴(kuò)界綜合分析
        4.5.1 保護(hù)層開采過程中采場(chǎng)圍巖空間應(yīng)力分布特征
        4.5.2 保護(hù)層開采過程中采場(chǎng)圍巖空間透氣性和變形分布特征
    4.6 擴(kuò)界范圍內(nèi)抽采卸壓瓦斯模型及防突設(shè)計(jì)
    4.7 抽采方案對(duì)比
    4.8 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    1. 結(jié)論
    2. 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號(hào)：3933430