發(fā)布時間：2020-02-07 00:03

【摘要】：隨著我國煤炭工業(yè)開采的強度逐漸增大，賦存條件比較好的煤層的儲量漸漸接近枯竭，，然而煤炭資源作為支撐我國國民經濟發(fā)展的主要能源，在未來相當長時間內仍然需要進行大幅的開采，促使賦存條件比較差的煤層，例如極近距離煤層逐漸進入人們的視野，并將或者已成為煤炭開采的主體。 因為成煤條件的不同，極近距離煤層的賦存情況也不同，主要體現在兩煤層層間距不同、煤質不同、可采的厚度不同、頂底板的條件不同等。因為極近距離煤層相鄰的兩煤層的層間距很小，上部煤層的回采工作必然會對下部煤層煤的煤體以及頂板造成破壞，影響其頂板的連續(xù)性和完整性，下部煤層的頂板上還覆蓋著上部煤層回采后垮落的矸石，并且上部煤層遺留的煤柱在底板巖層中產生集中應力，導致下部煤層的頂板結構及其所處應力環(huán)境產生變化，因而極近距離煤層下部煤層和單一煤層的開采相比，出現了很多不同的礦壓現象。 為了保障煤炭企業(yè)安全高效的生產，提高煤炭資源的回采率，對于極近距離煤層下層煤回采巷道的穩(wěn)定性及控制技術的研究非常必要。 本文以山西華美奧能源集團有限公司興陶煤礦為背景，針對在進行極近距離煤層下部煤層的開采工作時，即使將下部煤層的回采巷道布置在應力的降低區(qū)，其仍然會出現頂板破碎、支護困難的情況，通過理論分析、數值模擬相結合的方法，對極近距離煤層采空區(qū)底板巖層的破壞特征、底板巖層中應力的分布規(guī)律、下層煤回采巷道的布置方式、巷道支護方式和相關的參數進行了探索性的分析研究。 研究得出的主要結論有：通過理論分析計算確定了興陶煤礦4-1號煤層采空區(qū)底板的破壞特征；通過對上部煤層遺留煤柱穩(wěn)定性的理論分析，得出了下部煤層回采巷道內錯式、外錯式和重疊式三種布置方式的適用條件，推導出了理論內、外錯距的計算公式，并結合興陶煤礦的實際地質條件確定該礦4-2號煤層的回采巷道采用內錯式布置；采用FLAC3D數值模擬軟件分析研究了興陶煤礦上部煤層遺留煤柱的應力在底板巖層內的傳遞規(guī)律和采空區(qū)高度對底板破壞特征的影響，確定了該礦內錯距大于6m布置回采巷道是安全合理的，并研究了采空區(qū)高度和層間距對下部煤層回采巷道穩(wěn)定性的影響；根據前面理論分析和數值模擬的結果并結合工程類比，最終確定該礦回采巷道的支護方式為錨桿、錨索、鋼帶、金屬網聯合支護，并通過理論計算和正交優(yōu)化相結合的方法給出了相應的支護參數。
【圖文】：

太原理工大學碩士研究生學位論文方式和相關的參數析和數值模擬的結果,結合現場實際地質條件,確定了應的支護參數，并采用正交實驗法對支護參數進行了優(yōu)的技術路線的具體技術路線如圖 1-1 所示：

圖 2-1 支承應力作用下的底板屈服破壞深度Fig.2-1 The floor yield destroy depth formed by bearing stress根據滑移線場理論［46-47］，由圖 2-1 可知，在支承應力作用下導致的底板的破壞深度h 為：)24cos(tan0 fh re(2-1))422cos(00fxr (2-2)由 0d dh得底板巖層的破壞深度的最大值0h 為：)024)tansin(24cos(tan0tan0 ffrereddhf
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD353

【參考文獻】

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本文編號：2577029