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随着国家对煤炭的需求量不断增大,煤炭资源的开采量日益增加,部分矿井由于常年的开采已经进入资源枯竭型矿井的阶段。为了有效的利用资源,避免煤炭资源的损失,合理地解放井筒下压煤量是一个亟待解决的问题,也是解决我国能源紧张的重要手段。尽量多的开采井筒下压煤量必须对井筒的变形进行预计,这就需要合理的设计井筒的保护煤柱开采的方法与保护措施,尽量延长矿井的服务年限。 本文研究数学模型预计井筒保护煤柱开采井筒变形与移动,分别为概率积分法预计与Salustowicza公式预计,通过MATLAB编程环境,编写了井筒保护煤柱开采预计程序。并结合MATLAB GUI实现了变形数据的可视化。鉴于数学模型预计的条件限制,用力学的方法来预计井筒变形破坏的机理。 本文结合某煤矿的具体情况,数学模型预计了井筒的移动与变形数据,明确了井筒保护煤柱开采移动与变形情况,从而确定采取合理的冒落开采或其它开采方法。其中利用FLAC3D力学模拟软件,通过该矿的地质采矿条件模拟预计井筒煤柱的开采过程,并利用对称开采新划定的井筒保护煤柱范围,模拟对称开采条件时井筒的变形破坏状态,从井筒发生破坏的应力方面,合理解释了煤层开采对井筒造成的破坏。 最后合理设计了井筒监测的方法与保护措施,在井筒保护方面提前留设井筒变形缝和做好加固措施,确保井筒煤柱开采过程中井筒变形在合理范围内,使井筒煤柱开采得以顺利进行,具有很重要的技术和经济意义。