高位巨厚坚硬岩层运移特征与支承压力分布规律及其应用研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a370412412
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
煤系地层中通常会有坚硬岩层存在,但煤层上方大面积高位巨厚坚硬岩层赋存并不多见。受采动影响高位巨厚坚硬岩层会引发岩爆、煤与瓦斯突出、矿震等动力灾害,严重影响煤矿的安全开采。如何实现高位巨厚坚硬岩层下安全开采已成为煤矿生产的一大课题。  本文通过理论分析、数值模拟方法并结合现场实测,研究了高位巨厚坚硬岩层下煤层开采的覆岩运移特征、支承压力分布规律、冲击地压发生机理、不同开采方法对巨厚坚硬岩层运移影响。  通过对采动后高位巨厚坚硬岩层的悬露状态分析,建立了高位巨厚坚硬岩层板的力学模型,对高位巨厚坚硬岩层的初次破断步距进行理论分析研究。研究结果表明:海孜煤矿Ⅱ102采区上方的高位巨厚岩浆岩在采宽520m时,其初次破断步距为444m。  运用数值模拟方法对高位巨厚坚硬岩层下覆岩运移特征及支承压力分布规律进行了研究。得出以下结论:(1)随着高位巨厚坚硬岩层厚度的增加,高位巨厚坚硬岩层的初次破断步距不断增大,超前支承压力最大峰值、最大应力集中系数逐渐变小,应力影响范围变大;(2)随着高位巨厚坚硬岩层与开采煤层间距的增加,高位巨厚坚硬岩层的初次破断步距也逐渐增大,超前支承压力最大峰值、最大应力集中系数逐渐变小,应力影响范围变大;(3)随着采深的增加,高位巨厚坚硬岩层的初次破断步距逐渐变小,超前支承压力最大峰值、最大应力集中系数逐渐增大,应力影响范围变小;(4)两高位巨厚坚硬岩层相距较近时会产生复合效应,复合效应增大了巨厚岩层的初次破断步距,当两高位巨厚坚硬岩层之间层间距超过一定距离之后,不会产生复合效应。  揭示了高位巨厚坚硬岩层破断与冲击地压发生规律之间的关系,即:高位巨厚坚硬岩层达到其破断步距后,高位巨厚坚硬岩层会发生破断失稳,释放大量的弹性能,诱发冲击地压,可通过大直径钻孔、爆破卸压、煤层注水等措施对应力集中区进行卸压,控制动力灾害的发生。  通过对比研究不同开采方法时高位巨厚坚硬岩层破断运移情况,确定了高位巨厚坚硬岩层下合理开采方法。研究结果表明:采用垮落法开采时地表下沉量较大,而留大煤柱开采、离层区注浆充填开采、采空区充填开采等方法可有效地控制高位巨厚坚硬岩层破断,考虑安全、技术等因素,高位巨厚坚硬岩层条件下采用离层区注浆充填开采是合理的。
其他文献
露天矿的边坡稳定性分析是矿业领域很多专家和学者关注的一个重点,边坡的稳定与否直接关系着露天矿的安全生产能否顺利进行。而若在露天边坡下进行地采,由于露天和地下开采相互
煤炭是我国十分重要的能源基础,它的储量非常丰富,有着非常广泛地用途,我国经济社会快速发展当中有着举足轻重的支持作用。然而随着煤炭资源长时间无节制地开采,东部地区开采难度
目的 分析慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者使用华法林抗凝治疗的疗效.方法 60例慢性阻塞性肺疾病患者,按照治疗方法不同分为对照组和实验组,每组30例.对照组患者应用常规治疗方法
腾格尔组作为二连盆地白音查干凹陷的三套良好的烃源岩和三套含油地层之一,显示了良好的勘探开发潜力。本文针对腾格尔组地层精细对比、储层沉积特征、砂体展布及组合规律等问
近年来,全球范围内的恐怖主义事件呈现增加的趋势,由此造成了巨大的生命财产损失,这就要求提供一种能够在受限的空间下执行秘密侦察任务的机器人。本文设计研发了一款可投掷
学位
本文以作者亲自参与的“中国高水平汽车自主创新能力建设”项目(简称中气项目)为为课题实践平台,结合从业多年的车身结构设计经验、行业发展动态及新技术、新材料等进行整理
本文的主要目的是利用虚拟仪器设计并制作发动机热磨合试验台,为发动机性能测试提供有效的工具和手段。论文查阅国内外相关产品的研究资料,分析了发动机试验台的结构和功能,