【摘要】：開灤呂家坨礦現(xiàn)今已經(jīng)進(jìn)入了深部開采,-950m五采區(qū)將會(huì)成為主要開采區(qū)域,而該區(qū)域范圍內(nèi)存在較多的斷層,已構(gòu)成一個(gè)相互交錯(cuò)的斷層群,這為煤礦安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的安全隱患。以五采區(qū)多斷層6571工作面為工程實(shí)例,通過相似材料模擬試驗(yàn),分析了工作面上覆巖層超前應(yīng)力分布規(guī)律和頂板位移規(guī)律,表明在工作面過斷層過程中存在一個(gè)最大的應(yīng)力點(diǎn),并且進(jìn)一步說明了巷道頂板破壞是由原始應(yīng)力場(chǎng)水平應(yīng)力重新分布后對(duì)頂板載荷、原始應(yīng)力場(chǎng)垂直應(yīng)力重新分布后對(duì)兩側(cè)的載荷、斷層面受到上盤擠壓而形成垂直于斷層面的側(cè)向載荷相互作用的結(jié)果。又通過計(jì)算機(jī)三維數(shù)值模擬計(jì)算,對(duì)6571工作面上覆巖層的位移量和超前應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行研究,得出的結(jié)論與相似材料模擬試驗(yàn)結(jié)論相一致。然后基于相似材料模擬試驗(yàn)和三維數(shù)值模擬試驗(yàn)成果提出一套適合呂家坨斷層群下6571工作面的錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)方案,并經(jīng)過支架支護(hù)阻力的檢測(cè),確定了其使用支架型號(hào),證明了該支護(hù)方案可行性。最后,通過6571工作面頂板位移量的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),驗(yàn)證了相似材料模擬和三維數(shù)值模擬結(jié)論,得出斷層群下6571工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,為呂家坨其他類似工作面回采提供了一定的指導(dǎo)作用和參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD355
【圖文】：

圖 1 懸臂梁理論示意圖Fig.1 Cantilever beam theory世紀(jì)中葉，比利時(shí)人 A.拉巴斯提出了著名的預(yù)成裂隙假說[14]。此隨著工作面的推進(jìn)，受采動(dòng)影響會(huì)在工作面形成三區(qū)，分別為應(yīng)高區(qū)和采動(dòng)影響區(qū)，此三區(qū)是會(huì)隨著工作面的推進(jìn)而移動(dòng)變化并程中形成許多裂隙，從而形成假塑性梁[15-16]。A.拉巴斯提出預(yù)成裂隙假同一時(shí)期，前蘇聯(lián)學(xué)者庫茲涅佐夫于提。該假說科學(xué)地論述了工作面上覆巖層的分帶情況，并開始嘗試關(guān)系，首次提出了關(guān)于計(jì)算直接頂厚度的公式[17]。者 Haim 提出了著名的靜水壓理論，認(rèn)為上覆巖層的自重應(yīng)力引層水平應(yīng)力和垂直應(yīng)力趨于均衡且無剪切力，滿足σ = σ = σ

圖 1 懸臂梁理論示意圖Fig.1 Cantilever beam theory人 A.拉巴斯提出了著名的預(yù)，受采動(dòng)影響會(huì)在工作面形，此三區(qū)是會(huì)隨著工作面的，從而形成假塑性梁[15-16]。裂隙假同一時(shí)期，前蘇聯(lián)學(xué)述了工作面上覆巖層的分帶關(guān)于計(jì)算直接頂厚度的公式名的靜水壓理論，認(rèn)為上覆應(yīng)力趨于均衡且無剪切力，

運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)，結(jié)合國外已有理論和假說，提出了上覆裂后重新形成平衡的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，即“砌體梁”理論[19]。該理論認(rèn)為層的巖體結(jié)構(gòu)主要是由多個(gè)堅(jiān)硬巖層組成，由測(cè)定可知煤層在采出后覆巖層會(huì)發(fā)生斷裂，其每層巖塊會(huì)互相咬合形成如圖 3 的結(jié)構(gòu)，A 為B 為離層影響區(qū)，C 為重新壓實(shí)區(qū)[20]�！捌鲶w梁”理論系統(tǒng)的指出，在于煤層的開采導(dǎo)致上覆巖層受力破壞后重新分布達(dá)到新的平衡，這為奠定了理論基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2783889