本文選題：薄煤層　切入點(diǎn)：下保護(hù)層　出處：《貴州大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著煤炭資源開(kāi)采深度的不斷增加,煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性也逐漸增大。保護(hù)層開(kāi)采作為防治煤與瓦斯突出最有效、最經(jīng)濟(jì)的區(qū)域防突措施,在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。然而,目前有不少突出礦井只有薄煤層具備作為保護(hù)層開(kāi)采的條件。因此,研究分析薄煤層保護(hù)層開(kāi)采對(duì)被保護(hù)層的卸壓作用具有十分重要的意義。本文以貴州省桐梓縣大河煤礦為科研背景,運(yùn)用理論分析、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)考察的方式對(duì)其薄煤層下保護(hù)層開(kāi)采后的保護(hù)范圍及卸壓瓦斯抽采進(jìn)行研究,取得了以下主要研究成果和結(jié)論:(1)對(duì)下保護(hù)層開(kāi)采上覆煤巖的移動(dòng)特性和裂隙分布特征進(jìn)行了分析。得出下保護(hù)層開(kāi)采后,上覆煤巖自下而上將依次形成垮落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。并得出大河煤礦10號(hào)下保護(hù)層開(kāi)采后所形成的最大垮落帶高度為4.8m,最大裂隙帶高度為30.6m。被保護(hù)的7號(hào)主采煤層處于垮落帶之上,裂隙帶之中,對(duì)其應(yīng)力及瓦斯壓力的釋放和卸壓瓦斯的抽采極為有利。(2)運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件,對(duì)下保護(hù)層21002工作面開(kāi)采后,上覆煤巖的垂直應(yīng)力分布情況、垂直位移量大小和破壞程度進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,保護(hù)層開(kāi)采后,對(duì)應(yīng)的被保護(hù)層在走向方向上的垂直應(yīng)力大致呈“W”形分布;垂直位移分布呈平底鍋狀,最大垂直位移發(fā)生在采空區(qū)中部。(3)運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬結(jié)合不同的保護(hù)范圍判別準(zhǔn)則,對(duì)21002下保護(hù)層開(kāi)采后對(duì)應(yīng)7號(hào)被保護(hù)煤層的卸壓保護(hù)范圍進(jìn)行了劃定,并對(duì)保護(hù)范圍進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察,繪制了考察點(diǎn)瓦斯含量分布趨勢(shì)線圖。結(jié)果表明,采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬結(jié)合煤層法向變形判別準(zhǔn)則所劃定的保護(hù)范圍與實(shí)際考察結(jié)果最接近,且趨于安全,可以為大河煤礦在下一步的開(kāi)采工作中保護(hù)范圍的劃定提供科學(xué)依據(jù)。(4)提出采用底抽巷抽采和上、下順槽穿層抽采的瓦斯治理方案,對(duì)大河煤礦下保護(hù)層開(kāi)采的卸壓瓦斯進(jìn)行抽采。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)得出,工作面瓦斯抽采率達(dá)到76.5%~82.3%,回采工作面回風(fēng)流瓦斯體積分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在0.41%~0.62%,卸壓瓦斯治理效果顯著,滿(mǎn)足了回采工作面的生產(chǎn)需要。
[Abstract]:With the increasing depth of coal mining, the risk is also gradually increasing. Coal and gas outburst as protection layer mining of coal and gas outburst prevention is the most effective, the most economical and regional outburst prevention measures, has been widely used in China. However, there are a lot of thin coal seam with outburst mine only as a condition of protection layer mining. Therefore, research and analysis of thin coal seam mining protective layer of protective layer of the pressure relief effect is very important. In this paper, the river Tongzi County of Guizhou province coal mine as the research background, through theoretical analysis, numerical simulation and field research method of pressure relief gas drainage of the thin coal seam under protection the range of layer after mining and achieved the following conclusions: (1) to the under protective layer overlying coal rock movement characteristics and fracture distribution characteristics were analyzed. Through the protection layer After mining, overlying coal rock bottom-up formed caving zone, fractured zone and bending zone. And the river coal mine No. 10 under the protection of the maximum height of the caving zone is 4.8m layer mining after the formation of the maximum fracture zone height 30.6m. protected No. 7 main coal seams in caving zone on the fracture zone, the stress and the gas pressure release and pressure relief gas drainage is extremely beneficial. (2) using FLAC3D numerical simulation software, the protective layer of 21002 working face mining, the coal rock on the vertical stress distribution, vertical displacement and size of damage process was investigated. The results show that the protective layer mining, the corresponding protective layer was in the direction of the vertical stress is roughly "W" shape distribution; vertical displacement distribution in the pan, the maximum vertical displacement occurs in goaf middle. (3) using simulation combined with different protection of computer fan numerical Wai criterion of protection layer mining under 21002 after the corresponding 7 protected coal seam pressure relief protection area were delineated, and conducted a field investigation on the scope of protection, to draw the trend line distribution of gas content on map. The results show that the numerical simulation method to the deformation of coal layer protection combined with the criteria defined the scope and the actual inspection result is most close to, and tends to be safe, can provide a scientific basis for the delineation of the scope of protection of mining work in the next step of the river coal mine. (4) the bottom drainage roadway drainage and gas control scheme, trough wear layer drainage, the River coal mine protection layer mining pressure relief gas drainage. The statistical results, recovery rate of 76.5%~82.3% gas working face, coal face return air gas volume fraction at 0.41%~0.62%, pressure relief gas control effect, to meet the recovery The production needs of the working face.

【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD712.6

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本文編號(hào)：1626029