舊采殘煤區(qū)采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:舊采殘煤區(qū)采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:煤炭是中國(guó)的基礎(chǔ)能源,在一次能源構(gòu)成中占70%左右,在未來(lái)幾十年內(nèi)以煤為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)格局是不會(huì)發(fā)生改變的。但隨著多年來(lái)煤炭資源的不斷開(kāi)采以及落后的采煤方法,回收率不足30%,致使如今優(yōu)質(zhì)煤炭資源的儲(chǔ)量越來(lái)越少。以山西忻州神達(dá)望田煤業(yè)8號(hào)煤層舊采為例,由于受生產(chǎn)方式簡(jiǎn)陋,單井規(guī)模小,采煤方法落后等條件限制,一直采用巷柱式開(kāi)采或以掘代采采煤方法等多種采煤方法,遺留了大量的煤炭資源,F(xiàn)如今,把過(guò)去浪費(fèi)掉的煤炭資源重新回收利用顯得越來(lái)越重要,而舊采殘煤區(qū)資源再回收是解決此問(wèn)題的有效手段之一。但由于舊采殘煤區(qū)煤層賦存條件的復(fù)雜性,使得在再回收過(guò)程中將會(huì)面臨諸多技術(shù)問(wèn)題,特別是回采工作面頂板圍巖控制技術(shù)。 本論文以山西忻州神達(dá)望田煤業(yè)8號(hào)煤層舊采殘煤區(qū)遺留煤炭資源再回收為研究對(duì)象,提出了采用長(zhǎng)壁綜采回收殘煤的開(kāi)采技術(shù)方案;在對(duì)殘煤賦存形態(tài)充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,采用理論分析、實(shí)地調(diào)研、數(shù)值模擬等方法,研究了舊采殘煤區(qū)長(zhǎng)壁綜采工作面圍巖應(yīng)力分布規(guī)律,研究的內(nèi)容與結(jié)論如下: 1、通過(guò)對(duì)望田煤業(yè)舊采殘煤區(qū)8號(hào)煤層賦存結(jié)構(gòu)的分析,初步建立了七種頂板力學(xué)模型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和觀測(cè),確定了七種頂板力學(xué)模型中的五種作為望田煤礦的研究對(duì)象。 2、通過(guò)理論分析,系統(tǒng)的論證了當(dāng)單點(diǎn)煤柱受力時(shí),煤柱中部上方頂板處所受應(yīng)力最大;多點(diǎn)煤柱受力時(shí),煤柱上方頂板受力最大;當(dāng)煤柱寬度超過(guò)7.73m時(shí),舊采殘煤區(qū)中遺留的煤柱具有支撐能力。 3、利用RFPA數(shù)值模擬軟件,系統(tǒng)分析舊采殘煤區(qū)回采工作面回采實(shí)體煤、煤柱以及工作面前方為煤柱與不同煤柱間距中回采時(shí)圍巖應(yīng)力分布規(guī)律; 4、通過(guò)對(duì)望田煤礦五種頂板力學(xué)模型的分析,總結(jié)出舊采殘煤區(qū)二次回采過(guò)程中支架與圍巖三種狀態(tài)位置關(guān)系:①煤柱體下?tīng)顟B(tài);②支架上方為空區(qū)狀態(tài);③過(guò)空巷狀態(tài)。并將之歸結(jié)為兩種頂板管理方式,分別為舊采殘煤區(qū)回采工作面回采煤柱時(shí)的頂板管理和舊采殘煤區(qū)回采工作面過(guò)空頂和空巷時(shí)頂板管理兩種管理方式,針對(duì)不同的管理方式提出了相應(yīng)的控制技術(shù)。 綜合以上研究分析,對(duì)舊采殘煤區(qū)長(zhǎng)壁綜采工作面圍巖控制技術(shù)進(jìn)行更深入的探討,進(jìn)一步完善長(zhǎng)壁開(kāi)采殘煤時(shí)工作面圍巖控制技術(shù)措施。針對(duì)不同的頂板管理方式提出工作面將會(huì)面臨的技術(shù)難題,提出不同的嘗試。
【關(guān)鍵詞】:舊采殘煤 采場(chǎng) 圍巖控制 支承壓力
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TD325
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 問(wèn)題的提出及研究意義11-13
- 1.1.1 問(wèn)題的提出11-12
- 1.1.2 舊采殘煤區(qū)殘煤開(kāi)采圍巖控制的研究意義12-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題13-18
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
- 1.2.2 目前研究存在的問(wèn)題18
- 1.3 研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線18-21
- 第二章 舊采殘煤區(qū)資源賦存狀況及開(kāi)采條件21-29
- 2.1 開(kāi)采殘煤區(qū)域現(xiàn)狀21-24
- 2.1.1 殘煤資源概況21-22
- 2.1.2 擬復(fù)采工作面概況22-23
- 2.1.3 擬復(fù)采綜采工作面舊式開(kāi)采情況23-24
- 2.2 舊采殘煤區(qū)煤層賦存結(jié)構(gòu)24-25
- 2.3 資源再回收區(qū)域采空區(qū)積水、積氣狀況25-28
- 2.3.1 資源再回收區(qū)域采空區(qū)積水狀況25-27
- 2.3.2 資源再回收區(qū)域采空區(qū)積氣狀況27-28
- 2.4 其他開(kāi)采技術(shù)條件28-29
- 2.4.1 構(gòu)造對(duì)資源再回收區(qū)域的影響28
- 2.4.2 巖漿巖對(duì)資源再回收區(qū)域的影響28-29
- 第三章 舊采殘煤區(qū)煤柱頂板力學(xué)分析29-39
- 3.1 舊采殘煤區(qū)頂板現(xiàn)狀29-32
- 3.2 望田煤業(yè)有限公司舊采殘煤區(qū)頂板應(yīng)力力學(xué)分析32-38
- 3.2.1 單點(diǎn)煤柱支撐(蘑菇狀)狀態(tài)下的頂板力學(xué)模型分析32-35
- 3.2.3 多點(diǎn)煤柱支承頂板受力分析35-38
- 3.3 本章小結(jié)38-39
- 第四章 舊采殘煤區(qū)采場(chǎng)圍巖應(yīng)力數(shù)值模擬分析39-65
- 4.1 舊采殘煤區(qū)采場(chǎng)頂板分析39-40
- 4.2 舊采殘煤區(qū)采場(chǎng)圍巖應(yīng)力數(shù)值模擬40-62
- 4.2.1 RFPA數(shù)值模擬軟件系統(tǒng)介紹40-42
- 4.2.2 工作面過(guò)實(shí)體煤時(shí)采場(chǎng)圍巖應(yīng)力分布數(shù)值模擬分析42-47
- 4.2.3 望田煤礦遺留煤柱支撐能力分析47-50
- 4.2.4 工作面前方為煤柱時(shí)采場(chǎng)圍巖應(yīng)力分布研究50-55
- 4.2.5 舊采殘煤區(qū)工作面過(guò)煤柱時(shí)前方煤柱支承壓力分布規(guī)律數(shù)值模擬分析55-58
- 4.2.6 舊采殘煤區(qū)工作面前方不同煤柱間距時(shí)應(yīng)力變化規(guī)律分析58-61
- 4.2.7 不同情況下工作面推進(jìn)應(yīng)力分布對(duì)比分析61-62
- 4.3 本章小結(jié)62-65
- 第五章 舊采殘煤區(qū)采場(chǎng)頂板控制技術(shù)研究65-71
- 5.1 舊采殘煤區(qū)采場(chǎng)頂板與支架的相對(duì)關(guān)系分析65-66
- 5.2 舊采殘煤區(qū)采場(chǎng)頂板控制技術(shù)66-69
- 5.2.1 舊采殘煤區(qū)回采工作面過(guò)煤柱時(shí)頂板控制技術(shù)66-67
- 5.2.2 舊采殘煤區(qū)回采工作面過(guò)空區(qū)、空巷時(shí)頂板控制技術(shù)67-69
- 5.3 本章小結(jié)69-71
- 第六章 結(jié)論與展望71-73
- 6.1 小結(jié)71-72
- 6.2 展望72-73
- 參考文獻(xiàn)73-77
- 致謝77-79
- 攻讀碩士期間發(fā)表論文和參加的科研項(xiàng)目79
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):465172
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