本文關(guān)鍵詞：棗泉煤礦近淺埋煤層首采工作面覆巖破壞規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 近十余年來我國對淺埋煤層(150m以內(nèi))進(jìn)行了比較深入的研究,得出典型的淺埋煤層工作面上覆巖層破壞規(guī)律。然而,對基巖層厚度比較大、松散載荷層厚度比較小的近淺埋煤層(100~200m)的工作面上覆巖層破斷規(guī)律研究相對偏少,對巖體破裂與巖層移動過程的規(guī)律仍然缺乏完整和統(tǒng)一的認(rèn)識。因此,在水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境脆弱的西北部地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模近淺埋煤層開采時(shí),掌握工作面上覆巖層破壞規(guī)律,不論對煤礦的安全生產(chǎn),還是對地下水資源的保護(hù)都具有非常重要價(jià)值。 寧夏靈武礦區(qū)棗泉煤礦2號煤層首采工作面埋深115-215m,本文對該工作面的地質(zhì)特征進(jìn)行分析。收集了工作面礦壓數(shù)據(jù),對礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行了研究。同時(shí),利用相似材料模擬實(shí)驗(yàn),模擬現(xiàn)場工作面的推進(jìn),研究工作面覆巖破壞規(guī)律和動態(tài)發(fā)展過程。最后從理論上對覆巖破壞機(jī)理進(jìn)行解釋與探索。 研究表明,棗泉煤礦2號煤層首采工作面周期來壓不明顯,來壓期間的支架工作阻力一般不超過額定工作阻力,支架控制頂板的高度小于6~8倍采高,并且周期來壓為中部頂板來壓步距小,兩端頂板來壓步距大。通過相似材料模擬實(shí)驗(yàn),得出第一分層開采后,工作面覆巖破壞形成“三帶”,Ⅳ號含水層破壞,并測量出“三帶”高度和地表下沉量;第二分層開采后,“三帶”變成“兩帶”,Ⅲ號含水層破壞。利用關(guān)鍵層理論確定出工作面上覆巖層中存在4個(gè)關(guān)鍵層,經(jīng)過理論分析和實(shí)驗(yàn)過程,認(rèn)為第一分層開采后,只破壞了第1、2關(guān)鍵層,第二分層開采后,將破壞第3、4關(guān)鍵層,進(jìn)而從理論上給出了覆巖層破壞的過程和機(jī)理。 研究結(jié)果對近淺埋煤層工作面的開采具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：近淺埋煤層 分層開采 覆巖破壞 相似模擬 破壞機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TD325
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 問題的提出及研究意義9-10
• 1.2 國外研究狀況10-11
• 1.3 國內(nèi)研究狀況11-19
• 1.3.1 關(guān)于覆巖破壞及運(yùn)動規(guī)律的研究12-16
• 1.3.2 關(guān)于層狀巖層介質(zhì)屬性的認(rèn)識16-17
• 1.3.3 采場支承壓力分布規(guī)律的研究17-19
• 1.4 研究的內(nèi)容和方法19-20
• 2 棗泉煤礦概況及礦壓規(guī)律研究20-31
• 2.1 地質(zhì)和開采條件20-24
• 2.1.1 地形地貌20-21
• 2.1.2 地質(zhì)構(gòu)造21-22
• 2.1.3 水文地質(zhì)概況22
• 2.1.4 巖石工程地質(zhì)特征22-23
• 2.1.5 煤層頂?shù)装逄匦?/span>23
• 2.1.6 煤層及煤質(zhì)23-24
• 2.1.7 瓦斯、煤塵及煤層自然發(fā)火情況24
• 2.2 首采工作面概況及礦壓觀測24-27
• 2.2.1 工作面概況24-25
• 2.2.2 觀測方法及數(shù)據(jù)整理25-27
• 2.3 采煤工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律27-30
• 2.3.1 工作面沿走向礦壓特征27-28
• 2.3.2 工作面沿傾向礦壓特征28-29
• 2.3.3 支架支撐覆巖高度的確定29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 覆巖破壞的相似材料模擬試驗(yàn)研究31-41
• 3.1 相似材料模擬方法31-33
• 3.2 相似材料模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>33
• 3.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)33-34
• 3.3 開挖設(shè)計(jì)34-35
• 3.4 試驗(yàn)過程描述35-38
• 3.4.1 第一分層開采過程的描述35-36
• 3.4.2 第二分層開采過程的描述36-38
• 3.4.3 地表下沉觀測38
• 3.5 試驗(yàn)結(jié)果38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 4 覆巖破壞規(guī)律機(jī)理的理論研究41-61
• 4.1 覆巖破壞規(guī)律研究的理論基礎(chǔ)41-46
• 4.1.1 覆巖破壞形成結(jié)構(gòu)的理論41-42
• 4.1.2 覆巖破壞移動變形分帶的理論42-44
• 4.1.3 關(guān)鍵層理論44-46
• 4.2 工作面上覆巖層破壞運(yùn)動規(guī)律46-54
• 4.2.1 上覆巖層特征46-47
• 4.2.2 覆巖層三帶的形成47-49
• 4.2.3 關(guān)鍵層破壞運(yùn)動規(guī)律分析49-54
• 4.3 老頂形成塊體結(jié)構(gòu)的機(jī)理54-55
• 4.4 老頂巖層破斷規(guī)律及頂板來壓強(qiáng)度計(jì)算55-59
• 4.4.1 老頂巖層的初次與周期破斷步距56-58
• 4.4.2 頂板來壓強(qiáng)度計(jì)算58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 5 結(jié)論61-62
• 5.1 結(jié)論61
• 5.2 思考與探討61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 附錄66

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 何鵬飛;大采高采場覆巖結(jié)構(gòu)及圍巖控制技術(shù)研究[D];太原理工大學(xué);2011年

2 韓俊效;寺河礦大采高長工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究[D];河南理工大學(xué);2011年

3 魏成;磁窯堡技改井近淺埋工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究[D];山東科技大學(xué);2011年

4 胡火明;近淺埋煤層保水開采覆巖運(yùn)動模擬研究與實(shí)測[D];西安科技大學(xué);2009年

5 張瑩;幾種地形條件下的煤層開采引起的地表移動數(shù)值模擬研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2010年

6 曹明;近淺埋煤層長壁工作面頂板來壓機(jī)理研究[D];西安科技大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：棗泉煤礦近淺埋煤層首采工作面覆巖破壞規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：319111