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显德汪矿9~#煤层底板破坏规律研究

崔胜  
【摘要】:邯邢地区是我国重要的煤炭生产基地,但是由于奥灰水威胁使得下组煤的安全开采受到一定的制约。对此我国学者也进行了大量的研究工作,并且取得了丰硕的成果,由于煤层底板突水是一个复杂的、非线性、非平衡的演化过程,它受到诸多因素的影响,理论上是很难对突水过程做出准确的描述。 冀中能源股份有限公司显德汪矿9~#煤层至奥灰顶界面平均厚度为33m,为承压水上近距煤层,受到强含水层(奥灰水)的威胁严重,矿井突水的概率较开采上组煤时有明显增大。为保证9~#煤层的安全开采,本文以显德汪矿9~#煤层1192工作面为研究对象,通过现场观测所得数据求解了煤层采动过程中的附加应力值、主应力,总结出工作面回采过程中附加应力的变化规律,同时获得了显德汪矿9~#煤层底板破坏深度的现场观测值;采用大型数值模拟软件FLAC~(3D)对工作面整个回踩过程中的垂直应力、塑性破坏、水平应力、垂直位移及超前支撑压力进行了数值模拟,并分析了各项的变化规律,得到了煤层底板模拟破坏深度值;利用基于BP神经网络构建的显德汪矿底板破坏深度预测模型,预测显德汪矿9~#煤层底板破坏深度;根据理论计算方法计算了底板破坏理论深度值。通过对现场观测、数值模拟、BP神经网络预测及理论计算结果的综合研究获得了显德汪矿9~#煤层底板破坏的最大深度,结合邯邢地区部分煤矿煤层底板破坏深度实际观测数据,提出显德汪矿9~#煤层底板破坏深度的经验公式,为显德汪矿9~#煤层深部水平带压开采提供科学依据。


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