裕兴煤矿连采连充覆岩运移规律研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zygqqx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
建筑物下压煤是国煤炭资源的重要组成部分,赋存量巨大。充填开采作为解决建筑物下压煤开采难题的有效手段应用已久,但是对于连采连充引起的覆岩运移演化研究较少。因此,对连采连充覆岩运移演化规律方面仍有待进一步研究。本文以裕兴煤矿连采连充工作面为工程背景进行了现场调研。通过实验室实验,对工作面顶底板煤岩体及充填体进行了岩石力学参数测试。利用理论分析、数值模拟、相似模拟和工业性试验等研究手段,对工作面开采过程中煤体采充工作引起的覆岩运移规律进行了研究,主要成果如下:(1)对充填工作面进行现场实地调研。据钻孔柱状图及采场覆岩赋存特性,发现覆岩以薄岩层复合结构为主,赋存条件复杂,但煤岩体力学性质差异性小,平均强度为11.62 MPa;不同于长壁开采大面积垮落,裕兴煤矿连采连充采空形式具有显著的近距离巷硐群特征,并在一定范围内出现应力场循环往复的运移特性。理论计算表明,工作面煤岩体应力场维持在一个相对稳定的状态;(2)围绕不同充填率,建立了工作面覆岩运移演化数值模型。研究发现随着充填率的提高,工作面围岩应力降低区逐渐增大。100%充填率时,应力降低区覆盖全部工作面均匀分布。工作面两侧出现应力集中,最大应力值为17.6MPa,应力集中系数为2.5。工作面采充完成后顶板最大下沉量为150mm。充填率小于100%时,充填率对工作面应力分布状态影响极小,应力降低区呈心形分布;(3)建立不同充填率物理相似模型研究连采连充引起的覆岩位移变化和三带变化。研究发现,垮落法开采工作面煤体后,工作面覆岩整体结构遭到破坏,顶板发生周期性破断,并且发育有明显的贯穿性裂隙,工作面垮落最终高度为39m。连采连充同垮落法开采相比,工作面顶板受充填体支撑作用,覆岩结构较完整,顶板较为连续,未出现周期性断裂情况。支巷煤体采充结束后,覆岩赋存状态完整,且几乎无下沉。煤柱巷采充结束后,顶板弯曲下沉量明显减小,且顶板裂隙带影响高度降低,80%充填率时,裂隙带影响范围最大,最大高度为31m。100%充填率时,顶板岩层几乎无裂隙产生。(4)根据现场工业性试验结果显示,巷道顶板离层量非常微弱,可忽略不计。钻孔窥视范围内煤层上方顶板岩层基本未产生离层间隙,且纵向无衍生裂隙,煤层顶板完整性好。可以认为100%充填率连采连充技术几乎可以完全控制覆岩下沉,效果良好。为裕兴煤矿连采连充提供了参考。该论文有图63幅,表8个,参考文献98篇。
其他文献
我国存在数量较多的煤矸石山,其中部分煤矸石山发生自燃后,常导致环境污染、人员伤亡等后果。目前国内外学者对煤矸石山自燃防治技术已开展了大量研究,但仍难以准确探测煤矸石山内部高温火源区域、灭火后仍存在复燃现象等问题。为了更精准地对煤矸石山内部高温火源区域进行降温灭火,提高治理效果的时效性,本文基于温敏性水凝胶提出了一种煤矸石山自燃防治新思路,从微观和宏观层面对温敏性水凝胶的性能特性、灭火阻化机理和煤矸
学位
矿井突水是影响矿山开采、威胁井下人员生命安全的主要灾害之一。矿井突水不仅造成的损失大,而且持续时间长。能够在灾害发生时能更有效的预测井下突水范围、规划井下人员的逃生路径,是矿山安全生产过程中的最后一道防线。因此,借助基于计算机图形学的可视化技术与网络分析算法模拟并渲染突水时的相关情景并规划逃生路径具有相当的应用价值。本文的主要工作如下:(1)在研究矿井突水水流基本运动规律的基础上设计了矿井水流淹没
学位
锂离子电池具有能量转换效率高、循环稳定、维护简单、适应性强等特点,具有广阔的应用前景。随着近年来智能设备逐步向轻量化、多功能化的方向发展,传统石墨负极的理论比容量仅为372 m Ah g-1,这难以满足快速增长的市场需求。因此,设计具有高容量、高循环和倍率性能的负极材料来提高锂离子的存储能力是十分必要和迫切的。近年来的研究表明,过渡金属磷化物具有较高的理论比容量、良好的电化学导电性和较低的成本,被
学位
自然资源是是我们人类文明存续的重要基础和支撑,是社会发展进步的最重要资源之一。近几年来,我国社会经济各方面高速发展,自然资源的合理开发和高效利用都起到极其重要的作用。但是,随着城镇化速度加快,自然资源的有限性,与社会经济高速发展需求的紧迫性矛盾突出,自然资源集约节约管理过程中,就凸显了有法不依、执法不严的现象和问题。自然资源执法是保障我国自然资源相关法律法规全面贯彻落实的方式之一,是保护我国自然资
学位
燃煤是我国供能的主要方式,随着国家对环境要求的提高,以及一些燃煤所造成的重金属污染事件的发生,煤中重金属污染的问题渐渐引起了人们的注意,燃煤中重金属的污染防治问题迫在眉捷。在燃煤过程中,通过添加助剂与煤共燃烧来捕获重金属被证明是一项具有研究前景的技术。本文针对添加剂与煤燃烧中重金属的富集展开了实验和模拟研究,旨在获得添加剂与煤共燃烧下重金属的富集机制,为实际的生产运行中燃煤下重金属的分布提供理论基
学位
在能源消耗增长、能源价格上升、倡导绿色生产、节能环保的全球背景下,针对生产过程中能源消耗问题的研究价值逐渐上升。通过合理配置车间资源,可实现经济指标和环境指标的协同优化。其中,对车间节能调度的研究中存在两点不足,一方面是能耗研究不足,未考虑车间中占比较大的非加工能耗;另一方面是对干扰事件的研究不足,未深层次分析与量化车间干扰的形成机理与扰动影响。因此,探讨出一套适用于车间节能和干扰事件分析评估的方
学位
羊毛作为一种重要的纺织原料,因其柔软、保暖性好等优点而广受消费者的喜爱。羊毛制品中的羊毛含量是衡量产品质量的重要依据,传统检测方法多具有破坏性、费时费力且对相关检测人员的技术要求较高,无法满足快速评估羊毛制品质量的需求。近红外光谱分析技术是一种无需破坏样本结构、可模型封装操作的快速检测方法。鉴于此,本文将近红外光谱技术和深度学习技术结合,研究羊毛制品中羊毛含量的定性分析,主要内容如下:在制备羊毛制
学位
信息抽取任务是自然语言处理技术中处理非结构化文本的重要方法,而命名实体识别和关系抽取是信息抽取中的两个主要子任务,命名实体识别可以从非结构化文本中抽取出指定实体及其类别,关系抽取能从中抽取形如<头实体,关系,尾实体>的关系三元组,同时这两个子任务也是搭建知识图谱及智能问答的关键性基础任务。在以往的众多研究中研究者多偏重于英文通用领域的信息抽取研究,而中文的信息抽取研究较少,同时对于特定领域的研究也
学位
神东矿区地质条件简单、煤层埋深浅,鸡兔井12下203工作面开采初期即出现的异常剧烈矿压显现,这一现象与该矿相似条件工作面的矿压显现存在差异。本文针对这一问题进行研究,现场地质资料显示工作面地表有一露采排土场,较原地貌高22m左右,推测对地下岩体应力出现一定程度的影响。为了探究地表堆土对巷道围岩变形的影响,以及这一条件下的围岩补强支护方案,采用理论分析、数值模拟与工业性实验等方法,得到以下结论:(1
学位
丁丁腔诞生于明末清初的徐州市铜山区利国镇,至今已有三百多年的历史,是徐州土生土长的地方戏曲,其唱腔兼具北方的高亢、粗狂、朴实与南方的委婉、抒情、细腻特点,素有“九腔十八调,七十二哼哼”之称。本文重点对丁丁腔唱腔进行综合分析,首先根据丁丁腔现有的文献资料和笔者历时半年体验式田野调查,对丁丁腔表演时所使用的特殊道具“花伞”进行了复原,对丁丁腔剧目进行了整理与矫正;通过对丁丁腔唱腔调研、第五代传承人谈丁
学位