厚煤層上分層老空區(qū)下復(fù)采工作面礦壓規(guī)律研究
本文選題:厚煤層 + 復(fù)采。 參考:《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:對(duì)于厚煤層上分層刀柱式開(kāi)采區(qū)遺留煤炭資源的復(fù)采,由于復(fù)采工作面覆巖的復(fù)雜結(jié)構(gòu),造成其礦壓顯現(xiàn)規(guī)律存在特殊性,對(duì)礦井的安全高效生產(chǎn)會(huì)帶來(lái)影響。本文以大同煤礦集團(tuán)華盛虎峰煤業(yè)有限公司(礦井)受老窯開(kāi)采破壞的厚煤層復(fù)采工作面為對(duì)象,綜合利用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法,對(duì)復(fù)采工作面進(jìn)行礦壓方面的研究,主要得出以下結(jié)論:(1)根據(jù)虎峰礦區(qū)老空區(qū)煤柱的實(shí)際情況,在對(duì)煤柱應(yīng)力分布特征研究的基礎(chǔ)上,采用擴(kuò)展的SMP破壞準(zhǔn)則對(duì)煤柱的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,得出了判別煤柱穩(wěn)定的方法。(2)基于煤柱的穩(wěn)定性研究,對(duì)老空區(qū)覆巖的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。通過(guò)分析基本頂?shù)钠茐臋C(jī)制,采用彈性基礎(chǔ)薄板理論和尖點(diǎn)突變理論相結(jié)合的方法,得出了基本頂破壞與否的判別方法,同時(shí)采用滑移線場(chǎng)理論對(duì)底煤的破壞情況進(jìn)行分析,得出了底煤破壞的深度。(3)綜合理論計(jì)算、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法,對(duì)復(fù)采工作面頂板的來(lái)壓步距和來(lái)壓強(qiáng)度進(jìn)行了分析計(jì)算,并且得出了復(fù)采工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律:當(dāng)復(fù)采工作面通過(guò)上分層煤柱時(shí),工作面上方的支承壓力呈現(xiàn)出“弱-強(qiáng)-弱”的規(guī)律;而復(fù)采工作面通過(guò)上分層采空區(qū)時(shí),工作面上方的支承壓力的顯現(xiàn)規(guī)律根據(jù)采空區(qū)的跨度大小不同而不同,當(dāng)跨度較小時(shí),工作面上方的支承壓力呈現(xiàn)出“強(qiáng)-弱-強(qiáng)”的規(guī)律,當(dāng)跨度較大時(shí),工作面上方的支承壓力呈現(xiàn)出“強(qiáng)-弱-強(qiáng)-弱-強(qiáng)”的規(guī)律。(4)結(jié)合以上研究和復(fù)采工作面的實(shí)際情況,分析了復(fù)采工作面圍巖控制的關(guān)鍵因素,從采場(chǎng)支護(hù)和其他圍巖控制技術(shù)措施兩個(gè)方面對(duì)復(fù)采工作面的圍巖控制進(jìn)行了研究分析。
[Abstract]:Because of the complex structure of overburden rock in overburden coal mining face, there is particularity in the regularity of mine pressure appearance, which will affect the safety and efficiency of mine production. This paper takes the thick coal mining face of Huasheng Hufeng Coal Industry Co., Ltd. (coal mine) of Datong Coal Mine Group Group as an object, which is damaged by the old kiln mining. The method of comprehensive utilization of theoretical analysis, numerical simulation and field measurement is used in this paper. The main conclusions are as follows: (1) according to the actual situation of coal pillar in the old goaf area of Hufeng mining area, the stress distribution characteristics of coal pillar are studied. The stability of coal pillar is studied by using the extended SMP failure criterion, and the method of judging the stability of coal pillar is obtained. (2) based on the study of the stability of coal pillar, the stability of overburden in the old hollow area is studied. By analyzing the failure mechanism of the basic roof, combining the elastic foundation thin plate theory with the cusp catastrophe theory, the method of judging whether the basic roof is destroyed or not is obtained. At the same time, the failure of the bottom coal is analyzed by the slip line field theory. The depth of bottom coal failure is obtained. (3) the method of comprehensive theoretical calculation, numerical simulation and field measurement is used to analyze and calculate the pressure step distance and pressure intensity of the roof of the working face. In addition, the law of mine pressure behavior is obtained: when the mining face passes through the upper stratified pillar, the supporting pressure above the working face presents the law of "weak-strong-weak", while when the remining face passes through the upper stratified goaf, the bearing pressure above the working face presents the rule of "weak-strong", while the remining face passes through the upper stratified goaf. The law of the bearing pressure above the face is different according to the span of the goaf. When the span is small, the supporting pressure above the face presents the law of "strong, weak and strong", when the span is large, The supporting pressure above the face presents the law of "strong-weak-strong". (4) combined with the above research and the actual situation of the working face, the key factors of surrounding rock control in the working face are analyzed. From two aspects of stope support and other technical measures of surrounding rock control, the surrounding rock control of mining face is studied and analyzed.
【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】:2017
【分類號(hào)】:TD323
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,本文編號(hào):2109501
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