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近距离煤层同采工作面合理错距及矿压显现研究

郭帅  
【摘要】:近距离煤层在我国赋存广泛,针对其的开采问题越来越引起人们的高度重视,但是有关近距离煤层开采技术的研究成果较少,大多主要是实践性和经验性的总结。本文结合华苑煤业近距离同采工作面的实际条件,通过理论分析、数值模拟及现场矿压观测相结合的方法,对近距离煤层同采工作面的合理错距、层间岩层的复杂应力场、同采煤层稳定性、矿压显现规律等进行了研究,得出了以下结论: 1)通过理论分析及数值模拟得出了近距离煤层上部煤层开采后,其底板的屈服破坏情况,应力传递规律,应力分布特征。并结合华苑煤业实际情况得出了上煤层开采后其影响已经延伸到了下部煤层当中。 2)根据减压区工作面布置理论,建立了近距离同采工作面相应的错距模型,计算出了合理错距范围;在稳压区工作面布置理论基础上,考虑到上煤层底板应力与下煤层超前支承应力向叠加情况下得出了近距离煤层同采时的合理错距范围;通过两种方案对比分析,确定了华苑煤业近距离煤层同采工作面合理开采错距。 3)运用FLAC3D数值模拟研究了近距离煤层层间岩层的应力场以及采场顶板稳定性对确定合理工作面错距的影响,同时也验证了理论分析计算错距的合理性。 4)结合华苑煤业实际生产条件,通过现场矿压观测,得出了近距离煤层同采过程中上下煤层的矿压显现特征及其规律,为研究下部煤层覆岩结构和采场围岩控制提供了可靠的数据支撑。 综上所述研究成果,基本上解决了近距离煤层群同采过程中存在的一些实际问题,为今后相似条件下的近距离煤层开采提供了科学依据,对现场实践具有一定的指导意义。


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