【摘要】：位于安徽淮北市五溝鎮(zhèn)的安徽省皖北煤電集團五溝煤礦為隱伏式煤田,礦井二采取西翼主采煤層為10煤。依據(jù)采厚,礦井在初步設(shè)計時,二采區(qū)西翼原設(shè)計的開采上限為-340m水平,累計壓煤370余萬t。這造成了嚴(yán)重的煤炭資源損失和經(jīng)濟損失,其合理性受到嚴(yán)重的質(zhì)疑。因此,開展含水層下1026工作面縮小防水煤柱開采可行性研究迫在眉睫。本論文以五溝煤礦1026工作面為研究對象,結(jié)合周邊鉆孔揭露資料,系統(tǒng)地分析了五溝煤礦二采區(qū)開采方法工藝、工作面水文地質(zhì)環(huán)境、主采煤層覆巖組合結(jié)構(gòu)特征、巖石堅硬程度、覆巖的移動破壞演化規(guī)律等。依據(jù)前期施工的水文補勘和“兩帶”實測資料,結(jié)合二采區(qū)的采礦地質(zhì)條件,設(shè)置了1個采前水文探查孔并取樣,即1026-1,對巖樣做巖石力學(xué)與水理性質(zhì)測試。結(jié)論如下:1026工作面10煤頂板覆巖為軟弱-中硬地層,其具有較好的隔、阻水能力;據(jù)巖層水理性質(zhì)試驗結(jié)果分析得出基巖風(fēng)化帶再生隔水性能較好;采用FLAC~(3D)模擬軟件模擬不同工作面推進(jìn)距離和不同采寬情況下采空區(qū)圍巖的應(yīng)力變化、位移變化,得出區(qū)圍巖的應(yīng)力和位移量均隨采空區(qū)范圍、采寬以及推進(jìn)速度的增大而增大,另工作面中部剖切面上的應(yīng)力、位移量均比工作面端部的值要大,即留設(shè)防水煤柱時應(yīng)根據(jù)工作面中部剖切面上的破壞范圍留設(shè)。根據(jù)計算機數(shù)值模擬分析得出防水煤柱高度為29.1m,按“三下”留設(shè)的防水煤柱高度為24.78m,按實測類比留設(shè)的防水煤柱高度為30.76m,綜合比較按照不同方法留設(shè)的防水煤柱高度,認(rèn)為1026工作面縮小防水煤柱開采是可行的。最后,通過與相鄰煤礦的對比分析,得出結(jié)論:在做好水害防治的基礎(chǔ)上,結(jié)合其他類似工作面的成功經(jīng)驗,1026工作面是可以安全開采的。
【圖文】：

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 插圖清單插圖清單圖 2- 1 長觀孔水位變化曲線 .........................................9圖 2- 2 1026 工作面四含厚度等值線圖................................10圖 2- 3 10 煤泥巖電鏡掃描圖........................................14圖 2- 4 10 煤砂巖電鏡掃描圖........................................15圖 2- 5 10 煤層泥巖 X 光衍射圖譜....................................16圖 3- 1 1026 工作面綜合柱狀圖......................................21圖 3- 2 兩帶鉆孔 ..................................................26圖 3- 3 10 煤頂板巖石破壞特征曲線..................................27圖 4- 1 模型網(wǎng)格劃分圖 ............................................33圖 4- 2 初始平衡狀態(tài)應(yīng)力云圖 ......................................35圖 4- 3 工作面中部垂直應(yīng)力云圖 ....................................36圖 4- 4 工作面中部覆巖垂直應(yīng)力變化圖 ..............................36

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 1026工作面水文地質(zhì)條件續(xù)表 2-3含水層(組、段)名 稱厚度(m)水文地質(zhì)參數(shù)含隔水性 水 質(zhì) 類 型q(l/s.m) K(m/d)三含 22.30～65.06 0.546～0.274 0.513-5.47 中等-強SO4.HCO3-Na.CaHCO3.SO4-Na.Ca三隔 48.3～82.54 Ip=11～28 隔水良好四含 6.12～35.85 0．0017～0.2266 0.0014～0.3995弱-中等SO4.HCO3-NaHCO3.Cl-Na.Ca注：q----單位涌水量，單位為 L/S.m；K---滲透系數(shù)，單位為 m/d；Ip 為塑性指數(shù)。表 2- 4 1026 工作面鉆孔數(shù)據(jù)一覽表鉆孔孔口標(biāo)高（m）四含砂層厚度（m）三隔厚度（m）基巖面標(biāo)高（m）基巖風(fēng)化厚度（m）煤層底板標(biāo)高（m）煤厚（m）
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD823

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2671392