斷層附近工作面頂板圍巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其穩(wěn)定性控制研究
本文選題:斷層 + 頂板支護(hù); 參考:《太原理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:在礦井的井田范圍內(nèi),普遍存在許多復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造,例如陷落柱、斷層等,這些地質(zhì)構(gòu)造會(huì)給礦井的開采設(shè)計(jì)造成很大的影響,同時(shí)嚴(yán)重威脅生產(chǎn)的安全。當(dāng)工作面不得不通過這些地質(zhì)構(gòu)造時(shí),需要采取相應(yīng)的加固措施對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。其中,斷層構(gòu)造的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,應(yīng)力分布不規(guī)律,導(dǎo)致工作面頂板破碎,破壞了頂板的連續(xù)性,同時(shí)因?yàn)轫敯宓钠扑樵斐蓢鷰r性質(zhì)的改變,斷層的這些特性使頂板支護(hù)變得十分困難,并且大大增加了頂板事故的發(fā)生概率。因此,對(duì)斷層附近工作面圍巖的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及礦壓分布進(jìn)行分析和研究具有十分重要的意義。三交河煤礦2-507工作面在回采過程中,揭露的斷層對(duì)工作面的生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響,因此本文以此為工程背景,利用Flac3D數(shù)值模擬軟件建立了2-507工作面模型,然后模擬工作面在向斷層方向開采時(shí)頂板圍巖的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及受力情況,通過模擬研究得到工作面前煤體內(nèi)的方超前壓力的變化規(guī)律,以及工作面頂板圍巖的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。結(jié)合數(shù)值模擬分析得到的研究結(jié)果,本文在已有理論基礎(chǔ)上,運(yùn)用彈塑性力學(xué)理論,通過建立斷層附近回采工作面不連續(xù)頂板的力學(xué)模型,.分析了頂板圍巖的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及受力狀態(tài),推導(dǎo)出了圍巖下沉量的計(jì)算式,然后根據(jù)三交河礦地質(zhì)力學(xué)數(shù)據(jù)定量分析了頂板圍巖下沉量和影響因素的關(guān)系,并針對(duì)性的提出回采工作面過斷層的加固措施。
[Abstract]:In the mine field, there are many complicated geological structures, such as collapse columns, faults and so on. These geological structures will have a great impact on the mining design of the mine, and at the same time, it will seriously threaten the safety of production. When the face has to pass through these geological structures, it is necessary to take appropriate reinforcement measures to strengthen its support. Among them, the structure of fault structure is complex and the stress distribution is irregular, which leads to the roof breaking, which destroys the continuity of the roof, and changes the nature of the surrounding rock because of the breakage of the roof. These characteristics of faults make roof support very difficult, and greatly increase the probability of roof accidents. Therefore, it is of great significance to analyze and study the movement law of surrounding rock and the distribution of rock pressure near the fault. In the mining process of 2-507 working face in Sanjiaohe Coal Mine, the exposed fault has a serious effect on the production of the working face. Therefore, this paper takes this as the engineering background and establishes the 2-507 face model by using the Flac3D numerical simulation software. Then, the movement and stress of the roof surrounding rock are simulated when mining towards the fault direction. Through the simulation study, the variation law of the square leading pressure in the coal body and the movement law of the surrounding rock of the roof in the face of work are obtained. Combined with the results of numerical simulation and analysis, this paper, based on the existing theory, applies the theory of elastoplastic mechanics to establish the mechanical model of discontinuous roof in mining face near fault. In this paper, the law of roof surrounding rock movement and the state of bearing force are analyzed, and the calculation formula of surrounding rock subsidence is deduced, and then the relationship between roof surrounding rock subsidence and influencing factors is quantitatively analyzed according to the geological mechanics data of Sanjiaohe Mine. And puts forward the reinforcement measures of cross fault in mining face.
【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】:2015
【分類號(hào)】:TD325
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