近距离煤层开采下位巷道矿压影响规律研究

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我国中东部地区煤矿普遍存在着近距离煤层叠加开采的衔接布置情况,煤层开采对临近层位的巷道采动影响较大,导致其矿压显现剧烈,维护十分困难,支护安全隐患突出,矿井损失巨大。为掌握近距离煤层开采对临近层巷道影响的矿压规律,优化采掘衔接规划和布置的空间关系提供依据,以河北某矿近距离煤层开采的-500水平为背景,采用矿压理论计算、离散元数值模拟、巷道和采煤工作面矿压监测等方法,开展了近距离煤层开采对下位巷道矿压影响规律的研究,主要成果如下:1)通过采面开挖的矿压理论计算,得出了采面附近底板支承压力的影响范围和分布规律,运用底板破坏分布公式比对计算了中央采区南翼和北二采区的煤层底板破坏状况,评估了下位煤层的稳定性,为采掘衔接规划和巷道位置优选提供了依据。2)运用UDEC软件对多层近距离煤层开采进行工程实况模拟,得出了上下叠加开采过程中,附近巷道位置处的采动裂隙分布规律、应力分布规律和塑性损伤规律,评估了巷道经受采动影响的稳定性。3)采用钻孔应力计、多点位移计对影响巷道进行了矿压实测,查明了上覆工作面开采对测试巷道的超前影响范围、影响强度和影响周期,测试结果能够与理论分析、数值模拟结果印证。4)通过对采煤工作面液压支架的压力监测数据分析,确定了叠加开采情况下的周期来压规律,提出了MATLAB程序处理矿压数据并给定三维压力曲面及动压系数图的新方法,结果表明动压系数普遍低于1.2,来压距离在10~30m,来压显现微弱。图93幅;表16个;参57篇。
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