下部煤層大采高綜采下上行開采基本條件研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-09 13:59
隨著大采高綜采采煤法的大力推廣,部分礦區(qū)已開始或?qū)⒁媾R下部煤層大采高綜采條件下開采上部煤層的問題。由于大采高綜采一次采出空間加大,工作面覆巖結(jié)構(gòu)類型、頂板平衡結(jié)構(gòu)形成條件和形成層位與普通工作面存在較大差異,造成對(duì)上部煤層的破壞也會(huì)有所不同,因此有必要對(duì)下部煤層大采高綜采情況下上行開采的基本條件及上部煤層工作面頂?shù)装暹\(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行深入研究,為上行開采上部煤層可行性判別和上部煤層安全高效開采提供理論支持。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:(1)利用相似模擬和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn),研究了下部煤層大采高綜采工作面頂板不同巖性組合時(shí)的覆巖結(jié)構(gòu)演化規(guī)律,提出大采高綜采工作面覆巖結(jié)構(gòu)存在兩種類型,即“鉸接巖梁”結(jié)構(gòu)和“組合懸臂梁-鉸接巖梁”,直接頂中硬巖層是“組合懸臂梁”結(jié)構(gòu)的起始層位。(2)在大采高綜采工作面中,工作面覆巖結(jié)構(gòu)不同時(shí),基本頂破斷塊體的受力特征也不相同,以直接頂附加作用力為分界點(diǎn),把大采高綜采工作面覆巖形成的平衡結(jié)構(gòu)狀態(tài)分為兩種類型:(1)基本頂破斷塊體需要在直接頂附加作用力參與下才能形成平衡結(jié)構(gòu);(2)基本頂破斷塊體不需要直接頂附加作用力參與就可形成平衡結(jié)構(gòu)。論文將形成第1種平衡結(jié)構(gòu)的巖層稱為“部分...
【文章來源】:煤炭科學(xué)研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
歷年中國(guó)煤炭消費(fèi)統(tǒng)計(jì)
第 1 章 緒論②采用理論力學(xué)、材料力學(xué)等分析大采高綜采條件頂頂板破斷塊體受力特征,推導(dǎo)出頂板破斷塊體形成“部分平衡結(jié)構(gòu)”、“平衡結(jié)構(gòu)”的條件。③建立上行開采工作面地表動(dòng)態(tài)沉陷模型,推導(dǎo)出上行開采合理時(shí)間間隔。④利用自主設(shè)計(jì)和研發(fā)的矸石壓縮裝置,研究采空區(qū)矸石剛度定量計(jì)算公式。⑤利用FLAC3D數(shù)值模擬軟件研究上部煤層推進(jìn)全過程的頂?shù)装迤茐囊?guī)律及支承壓力演化規(guī)律。⑥選用下部煤層大采高綜采條件下上部煤層上行開采實(shí)例,驗(yàn)證研究成果。
利用實(shí)驗(yàn)手段研究上行開采前,需要分析各個(gè)因素的參數(shù)分布范圍,使得實(shí)驗(yàn)類型與實(shí)際存在的礦井類型條件相符合,同時(shí)也保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果能為實(shí)際工程應(yīng)用提供指導(dǎo),圖2.1為20例國(guó)內(nèi)下部單一煤層成功上行開采的實(shí)例統(tǒng)計(jì)分析,分別總結(jié)下層煤采高、上部層煤厚度、煤層傾角、煤層間距、層間巖性、采煤方法、時(shí)間間隔等單個(gè)因素的出現(xiàn)頻次。(a)層間距 (b)煤層傾角(c)上煤層厚度 (d)下煤層采高圖 2.1 上行開采影響因素實(shí)例統(tǒng)計(jì)分布圖Fig.2.1 Statistical distribution of influential factors結(jié)合作者調(diào)研的20個(gè)實(shí)例發(fā)現(xiàn)下部煤層采高分布于0.9-7m之間,其中以
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]推采陷落柱工作面覆巖異常破壞規(guī)律研究[J]. 許延春,曹光明,張星宇,端恒,劉世奇. 礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]淺埋煤層大采高工作面頂板結(jié)構(gòu)分析[J]. 黃慶享,唐朋飛. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]超大采高工作面液壓支架與圍巖耦合作用關(guān)系[J]. 王國(guó)法,龐義輝,李明忠,馬英,劉新華. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]上行開采過程中危險(xiǎn)源分析及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證[J]. 吳寶楊,鄧志剛,趙善坤,劉義新,孔令海. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[5]微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在近距離煤層群中的應(yīng)用[J]. 趙晶,季成,岳軍文,張志立,劉斌斌. 煤炭工程. 2016(07)
[6]潘一東礦近距離煤層上行開采圍巖裂隙演化規(guī)律模擬研究[J]. 張向陽,任啟寒,涂敏,竇怡川. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]超千米深井巷道圍巖變形特征與支護(hù)技術(shù)[J]. 康紅普,范明建,高富強(qiáng),張輝. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在煤礦上行開采中的應(yīng)用[J]. 季成,孔令海,高凱. 煤礦安全. 2015(09)
[9]高強(qiáng)度開采工作面頂板動(dòng)載沖擊效應(yīng)分析[J]. 王家臣,王兆會(huì). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[10]大采高綜采工作面產(chǎn)量再提高的回采工藝研究[J]. 閆少宏,于雷,徐剛,劉全明. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2015(08)
博士論文
[1]厚松散層下深部開采覆巖破壞及地表移動(dòng)規(guī)律研究[D]. 劉義新.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2010
[2]淺埋近距離煤層重復(fù)采動(dòng)關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)機(jī)理研究[D]. 朱衛(wèi)兵.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2010
[3]長(zhǎng)壁采場(chǎng)覆巖“O”型空間結(jié)構(gòu)及相關(guān)礦山壓力研究[D]. 馬其華.山東科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3392221
【文章來源】:煤炭科學(xué)研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
歷年中國(guó)煤炭消費(fèi)統(tǒng)計(jì)
第 1 章 緒論②采用理論力學(xué)、材料力學(xué)等分析大采高綜采條件頂頂板破斷塊體受力特征,推導(dǎo)出頂板破斷塊體形成“部分平衡結(jié)構(gòu)”、“平衡結(jié)構(gòu)”的條件。③建立上行開采工作面地表動(dòng)態(tài)沉陷模型,推導(dǎo)出上行開采合理時(shí)間間隔。④利用自主設(shè)計(jì)和研發(fā)的矸石壓縮裝置,研究采空區(qū)矸石剛度定量計(jì)算公式。⑤利用FLAC3D數(shù)值模擬軟件研究上部煤層推進(jìn)全過程的頂?shù)装迤茐囊?guī)律及支承壓力演化規(guī)律。⑥選用下部煤層大采高綜采條件下上部煤層上行開采實(shí)例,驗(yàn)證研究成果。
利用實(shí)驗(yàn)手段研究上行開采前,需要分析各個(gè)因素的參數(shù)分布范圍,使得實(shí)驗(yàn)類型與實(shí)際存在的礦井類型條件相符合,同時(shí)也保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果能為實(shí)際工程應(yīng)用提供指導(dǎo),圖2.1為20例國(guó)內(nèi)下部單一煤層成功上行開采的實(shí)例統(tǒng)計(jì)分析,分別總結(jié)下層煤采高、上部層煤厚度、煤層傾角、煤層間距、層間巖性、采煤方法、時(shí)間間隔等單個(gè)因素的出現(xiàn)頻次。(a)層間距 (b)煤層傾角(c)上煤層厚度 (d)下煤層采高圖 2.1 上行開采影響因素實(shí)例統(tǒng)計(jì)分布圖Fig.2.1 Statistical distribution of influential factors結(jié)合作者調(diào)研的20個(gè)實(shí)例發(fā)現(xiàn)下部煤層采高分布于0.9-7m之間,其中以
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]推采陷落柱工作面覆巖異常破壞規(guī)律研究[J]. 許延春,曹光明,張星宇,端恒,劉世奇. 礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]淺埋煤層大采高工作面頂板結(jié)構(gòu)分析[J]. 黃慶享,唐朋飛. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]超大采高工作面液壓支架與圍巖耦合作用關(guān)系[J]. 王國(guó)法,龐義輝,李明忠,馬英,劉新華. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]上行開采過程中危險(xiǎn)源分析及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證[J]. 吳寶楊,鄧志剛,趙善坤,劉義新,孔令海. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[5]微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在近距離煤層群中的應(yīng)用[J]. 趙晶,季成,岳軍文,張志立,劉斌斌. 煤炭工程. 2016(07)
[6]潘一東礦近距離煤層上行開采圍巖裂隙演化規(guī)律模擬研究[J]. 張向陽,任啟寒,涂敏,竇怡川. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]超千米深井巷道圍巖變形特征與支護(hù)技術(shù)[J]. 康紅普,范明建,高富強(qiáng),張輝. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在煤礦上行開采中的應(yīng)用[J]. 季成,孔令海,高凱. 煤礦安全. 2015(09)
[9]高強(qiáng)度開采工作面頂板動(dòng)載沖擊效應(yīng)分析[J]. 王家臣,王兆會(huì). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[10]大采高綜采工作面產(chǎn)量再提高的回采工藝研究[J]. 閆少宏,于雷,徐剛,劉全明. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2015(08)
博士論文
[1]厚松散層下深部開采覆巖破壞及地表移動(dòng)規(guī)律研究[D]. 劉義新.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2010
[2]淺埋近距離煤層重復(fù)采動(dòng)關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)機(jī)理研究[D]. 朱衛(wèi)兵.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2010
[3]長(zhǎng)壁采場(chǎng)覆巖“O”型空間結(jié)構(gòu)及相關(guān)礦山壓力研究[D]. 馬其華.山東科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3392221
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