本文關(guān)鍵詞：斷層對(duì)大采高綜采工作面礦壓及頂板運(yùn)移規(guī)律影響研究

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【摘要】：斷層是一種常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造,該構(gòu)造的存在會(huì)破壞煤層頂板的連續(xù)性和完整性,導(dǎo)致工作面通過(guò)斷層時(shí)支架壓力升高,上覆巖層運(yùn)動(dòng)更加劇烈,而當(dāng)工作面為大采高綜采工作面時(shí),由于采高的增加,導(dǎo)致頂板的冒落高度增加,這一現(xiàn)象會(huì)更加明顯,這些特征會(huì)加大工作面通過(guò)斷層時(shí)的支護(hù)難度,同時(shí)會(huì)增加發(fā)生頂板事故的概率。因此,對(duì)斷層附近礦壓與頂板運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行研究與分析具有十分重要的意義。本文以王莊煤礦8101大采高工作面的煤層地質(zhì)條件為背景,采用實(shí)驗(yàn)室相似材料模擬實(shí)驗(yàn),在模型中建立3個(gè)正斷層,斷層的傾角為70°,斷距為3.5m,F1與F3斷層處工作面均由上盤向下盤推進(jìn),F2斷層處工作面由下盤向上盤推進(jìn),斷層F1與斷層F2形成對(duì)比,斷層F3對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)模擬大采高工作面分別由上盤和下盤向斷層推進(jìn)過(guò)程,來(lái)研究斷層對(duì)工作面礦壓及頂板巖層的影響,其中礦壓的變化主要由帶有壓力傳感器的支架來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè),而頂板巖層的變化主要由頂板的冒落高度、頂板的裂隙帶發(fā)育以及斷層的滑移量來(lái)表示。本文將對(duì)相似材料模擬試驗(yàn)中工作面分別由上盤與下盤向斷層推進(jìn)到一些位置時(shí)的支架壓力動(dòng)態(tài)變化圖單獨(dú)進(jìn)行研究與分析,觀察周期來(lái)壓與頂板垮落對(duì)支架壓力的影響;對(duì)工作面分別由上盤與下盤接近斷層時(shí)支架壓力動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行比較,驗(yàn)證不同傾向斷層對(duì)支架壓力變化的影響。另外著重討論回采速度和支架初撐力對(duì)支架壓力、支架壓力增加速度的影響。同樣根據(jù)王莊煤礦8101工作面煤層地質(zhì)條件為背景,運(yùn)用FLAC 3D數(shù)值模擬軟件建立相應(yīng)的模型,模擬大采高工作面分別由上盤和下盤通過(guò)斷層,通過(guò)計(jì)算工作面區(qū)域頂板應(yīng)力與頂板下沉量對(duì)相似材料模擬試驗(yàn)中的相關(guān)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證,并通過(guò)計(jì)算出的工作面超前支撐應(yīng)力與應(yīng)力分布、斷層面應(yīng)力場(chǎng)分布以及斷層的滑移量的變化規(guī)律對(duì)斷層附近地應(yīng)力的分布進(jìn)行補(bǔ)充。另外在巖層的物理力學(xué)性質(zhì)、斷層面的力學(xué)性質(zhì)、斷層上盤和下盤的落差、模型的邊界受力情況都保持不變情況下,分別建立斷層角度為0°、45°、60°、80°、90°的5個(gè)模型,通過(guò)改變斷層傾角,研究不同傾角對(duì)工作面前方應(yīng)力峰值與工作面區(qū)域頂板應(yīng)力的影響。通過(guò)對(duì)斷層附近礦壓與頂板運(yùn)移規(guī)律的相關(guān)結(jié)論的進(jìn)一步分析,提出了王莊煤礦8101工作面通過(guò)斷層的方案,明確了通過(guò)斷層的相關(guān)技術(shù)措施、破碎帶注漿加固的參數(shù)與施工工藝。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD323

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1 本報(bào)記者 張立;李s叮呵空鴟⑸

本文編號(hào)：1232531