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《河南理工大学》 2010年
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近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究

汪国华  
【摘要】: 随着煤矿开采深度的增加,而且高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井逐渐增多,如何采取有效措施实现安全高效开采成为摆在采矿工作者面前的重要任务。对于煤层群开采而言,保护层开采是预防突出最有效、最经济的区域性预防突出技术措施。 本文在理论分析基础上,根据平顶山煤矿集团五矿实际煤岩地层情况建立地质模型,利用数值模拟的方法,主要研究内容如下:第一,基于ANSYS数值模拟软件在不考虑瓦斯压力的情况下,采用有限元强度折减法计算在极限状态下上保护层开采后滑移面的形成过程及形状,以此可以寻求瓦斯流动通道,得出底板塑性破坏带形状类似Prandtl型,与滑移线理论结果十分相近;第二,基于ADINA数值模拟软件通过对不同瓦斯压力、不同岩柱厚度的模拟计算,对比得出五矿上保护层开采底板最小安全岩柱厚度;第三,基于ADINA采用多孔介质材料流固耦合方法,模拟上保护层开采瓦斯流动及瓦斯压力消散过程,得出保护层以及被保护层瓦斯压力变化情况,探讨近距离上保护层开采瓦斯流动机理。
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