【摘要】：煤炭資源不可再生性和社會發(fā)展對煤炭資源需求以及與環(huán)境之間的矛盾,決定了必須要提高煤炭資源的利用率。隨著礦井開采深度的不斷增加,沖擊地壓、煤與瓦斯突出、巷道穩(wěn)定性控制等一系列問題日益突出,上行開采是實現(xiàn)礦井動力災害防治和巖層穩(wěn)定性控制最為有效的途徑。本文通過查閱相關文獻及資料總結(jié)上行開采理論并應用于可行性判別,進而分析了影響上行開采的10個自然因素與4個開采因素以及各因素對上部煤層開采的影響程度,著重分析了以采高和層間距作為影響上行開采可行性的關鍵因素,從理論上確定了上行開采的判據(jù)及控制對策。針對潘二礦西四采區(qū)近距離煤層群(3、4-1、5-2、6-1、7-1、8-1煤)煤系賦存及地質(zhì)特點,應用相似材料模擬分析、數(shù)值模擬分析等研究方法,獲得了采場圍巖位移、變形、破壞規(guī)律以及覆巖運移、應力演化特征,揭示了上行多煤層多次采動影響對位移、裂隙、應力場等多場演化的作用機理。受到上下煤層“壓力拱”重合影響,壓力拱邊緣區(qū)域具有較單層煤應力集中程度更高的特點。 為了進一步摸清多次采動影響上覆巖層的應力分布狀態(tài),通過對比研究不同順序多次開采條件下應力演化規(guī)律、采動高應力演化特征,獲得了煤層群開采過程中應力演化的疊加及均化效應,在此基礎上,綜合分析了采場圍巖變形破斷規(guī)律、圍巖應力分布規(guī)律及上覆巖層運移特征等多場演化規(guī)律之間的耦合作用。煤層群上行及下行開采具有相似的應力演化規(guī)律,即應力隨煤層一次開采后的“疊加”效應以及隨著縱向上遠離開采影響區(qū)域的應力“均化”效應,應力、裂隙場均具有局部緩慢積累到整體突變再到周期性變化直至最終穩(wěn)定的演化過程,但上行較下行累積突變程度更為強烈,造成上覆巖層變形及破壞程度更高。 研究上行開采技術,為煤層群上行的安全高效開采提供預測、評估及依據(jù)。有利于增加礦井產(chǎn)量,延長服務年限,具有顯著的社會經(jīng)濟效益,同時豐富上行開采的基礎理論,具有重要的理論研究價值與現(xiàn)實意義。
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圖片說明： 圖3西四懫區(qū)各煤工作面空間位置關系Fig.3 Spatial relation of working faces of west fourth mining region礦西四采區(qū)按煤層組劃分為西四7?8煤懫區(qū)、西四4?6煤采區(qū)區(qū)：采區(qū)系統(tǒng)巷道布置：西四B8軌道上山、西四B7皮帶機上山
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圖片說明： I 8 ? 111;3煤~1 煤 1.5 m 煤上方 36.7 nT"本次試驗中，煤巖體應力分布規(guī)律測試采用微壓計（壓力傳感器如圖8所示）配合CM-2B-64靜態(tài)應變儀測試系統(tǒng)（如圖9)完成。圖8壓力傳感器 圖9 CM-2B-64靜態(tài)應變儀Fig.8 pressure sensor Fig.9 CM-2B-64 static strain gauge4.1.5加載系統(tǒng)及外載荷設計(1)試驗加載值計算對于模型上未能模擬的上覆巖層厚度，需用加載的方法來模擬，，模型上需要施加的重力載荷為：-27-
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD325

【參考文獻】

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本文編號：2513928