【摘 要】
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我国西南地区大部分煤层较薄,煤层间距小,赋存条件差,近距离煤层群回采率低,回采过程中,矿压显现规律复杂。因此,对近距离薄煤层群开采过程中覆岩移动规律研究具有重要意义。本文以四川叙永一矿12采区为工程背景进行研究,该矿可采煤层共3层,从上往下分别为C19煤层(突出层,下距C20煤层平均2.5m。)、C20煤层(突出层,下距C24煤层平均14m。)、C24煤层(非突层),拟采用的开采程序为:先开采C2
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我国西南地区大部分煤层较薄,煤层间距小,赋存条件差,近距离煤层群回采率低,回采过程中,矿压显现规律复杂。因此,对近距离薄煤层群开采过程中覆岩移动规律研究具有重要意义。本文以四川叙永一矿12采区为工程背景进行研究,该矿可采煤层共3层,从上往下分别为C19煤层(突出层,下距C20煤层平均2.5m。)、C20煤层(突出层,下距C24煤层平均14m。)、C24煤层(非突层),拟采用的开采程序为:先开采C24下保护层,待下保护层开采完成并稳定后再采用下行方式开采C19与C20煤层。综合应用理论分析、相似材料模拟实验、UDEC数值模拟实验以及工作面回采巷道现场实测等方法研究(极)近距离煤层群上下行交替开采过程中覆岩移动规律,取得的主要成果如下:(1)根据矿井突出煤层赋存情况及层间距,确定了煤层开采程序即:先采下保护层C24煤层,再从上到下依次开采C19煤层、C20煤层。采用理论分析的方法确定了该开采程序的可行性以及各煤层开采过程中两带的发育高度,对顶板岩体结构进行分类以及确定了煤层开采过程中“两带”发育高度。(2)构建了相似模拟模型,模拟了(极)近距离煤层群上下交替开采,通过对模型进行开挖和观测,不仅确定了保护层开采后的卸压范围,而且得到了受重复采动影响后各煤层应力重新分布规律、各煤层的变形破坏及覆岩移动等规律。(3)通过UDEC软件对各煤层开采进行了二维数值模拟计算,得到了走向上覆岩移动变形规律、各煤层的变形破坏规律及垂直支承压力分布规律。(4)通过对叙永一矿C24煤层1245工作面沿空留巷进行现场矿压观测,确定了该煤层回采过程中工作面前后方顶板活动分区,发现该分区与相似模拟和数值模拟实验得到的分区范围大致相同。将经验统计公式、相似模拟以及数值模拟得到的12采区各煤层开采后的“两带”发育高度进行对比分析后发现结论是比较吻合的。
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