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近直立特厚冲击煤层保护层优选方案研究

论文摘要

为了研究保护层开采对近直立特厚煤层的解危效果,以乌东煤矿南采区为研究对象,应用FLAC3D数值计算方法,通过增加单侧煤层开采水平数量,计算岩柱本身及被保护层垂直应力和最大主应力分布的变化情况,对两个保护层的保护范围和保护效果进行评价,应用理论分析和相似材料模拟方法对优化方案进行了验证。结果表明:无论B1+2煤层或B3+6煤层作为保护层,均可降低被保护层煤体的垂直应力与最大主应力,应力降低值与两个工作面相对高差成正比;随着B1+2煤层的开采,将同时降低岩柱的垂直主应力和最大主应力;随着B3+6煤层的开采,岩柱的垂直应力将呈现逐渐升高的趋势,增大了冲击地压发生的危险性。当B1+2煤层作为保护层时,可使岩柱局部区域的应力升高1. 14%;但当B3+6煤层作为保护层时可使岩柱局部区域的应力升高6. 17%。将B1+2煤层作为保护层可降低岩柱垂直应力的升高幅度,降低冲击地压发生危险。B3+6煤层开采对B1+2煤层起到保护效果时的岩柱宽度应小于60 m,B1+2煤层开采对B3+6煤层起到保护效果时的岩柱宽度应小于80 m。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 乌东煤矿地质条件与煤岩参数测试
  •   1.1 乌东煤矿的地质条件与开采条件
  •   1.2 乌东煤矿煤岩参数测试
  • 2 保护层开采优化方案的数值模拟
  •   2.1 数值模型的构建与保护层开采方案设计
  •   2.2 岩柱平均宽度100 m时保护层开采可行性数值模拟分析
  •   2.3 岩柱平均宽度70 m时保护层开采可行性数值模拟分析
  •   2.4 岩柱平均宽度55 m时保护层开采可行性数值模拟分析
  • 3 保护层开采优化方案的验证
  •   3.1 保护层开采优化方案的理论验证
  •   3.2 保护层开采优化方案的相似材料模拟验证
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 荣海,张宏伟,朱志洁,吕有厂,孙秉成,贾策,杜文超

    关键词: 安全工程,冲击地压,近直立特厚煤层,保护层开采,数值模拟,相似材料模拟,方案优化

    来源: 安全与环境学报 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁工程技术大学煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心,炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,中国平煤神马集团能源化工研究院,神华新疆能源有限责任公司

    基金: 国家自然科学基金项目(51674135,51704148)

    分类号: TD324

    DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2019.04.012

    页码: 1182-1191

    总页数: 10

    文件大小: 7358K

    下载量: 119

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/6021d282a80918aaba2705ad.html