新安煤矿村庄下条带开采方案设计及可行性研究

摘要

以新安矿1109工作面为研究背景。1109工作面上方地表为王营村，若采用垮落法开采，必然对地表建筑物造成严重的安全威胁。为保证地表建筑物安全，必须采取控制顶板移动的措施。矿井生产能力小，其生产技术和经济能力难以建设采空区充填系统，只能考虑采用条带开采。
　　确定的条带开采的设计原则为:在保证地表建筑物安全和煤柱稳定的前提下，最大限度地回收资源。通过理论分析，在满足核区率和安全系数的前提下，确定了采宽是58.5m，留宽是39m，该方案的回收率是60％。采用数值模拟和地表变形预计对理论分析确定的方案进行验证。数值模拟结果显示，煤柱稳定性和抗压能力足够，不会出现压垮的现象。地表变形预计的结果，最大倾斜值、水平变形值和曲率值都没有超过建筑物国家一级地表保护标准。采宽58.5m，留宽39m的方案可行。而且条带开采的地表变形破坏情况远小于一级的保护标准，进而对垮落法开采的地表变形进行了分析，最终确定工作面可采范围达到125m×300m。
　　论文得出研究成果大大提高了新安矿的资源回收率，而且文中的研究成果也可以应用到附近的类似矿井，对周边矿井提高煤炭回收率有很大的指导意义。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 条带开采覆岩及地表移动机理

1．2．2 条带开采地表移动和变形预计

1．2．3 条带开采煤柱的稳定性

1．3 主要研究内容及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

2 条带开采方案的提出

2．1 矿井概况

2．1．1 水文及地质构造

2．1．2 煤层概况

2．2 1109工作面

2．2．1 工作面位置及井上下关系

2．2．2 巷道布置

2．2．3 采煤工艺过程

2．2．4 设备配置

2．3 采宽和留宽的确定

2．3．1 煤柱宽度的确定

2．3．2 开采宽度的确定

2．4 本章小结

3 条带煤柱稳定性数值模拟分析

3．1 模拟软件的选择

3．2 数值模拟模型的建立

3．3 模拟结果及分析

3．4 本章小结

4 村庄下开采方案可行性分析

4．1 预计算法

4．1．1 计算每个采样点的走向和倾向变形值

4．1．2 预测走向和倾向变形值数据

4．1．3 走向倾向变形值叠加

4．1．4 各个位置实际变形值合成

4．2 预计软件简介

4．2．1 矿山开采沉陷可视化预计系统

4．2．2 多工作面开采沉陷预计叠加系统

4．3 预计参数的确定

4．4 保护等级的确定

4．5 地表移动变形预计及分析

4．6 本章小结

5 进一步提高回采率的可能性分析

5．1 工作面壁式开采的可能性

5．2 最大允许工作面长度分析

5．2．1 工作面尺寸300×100m地表变形预计

5．2．2 工作面尺寸300×125m地表变形预计

5．2．3 工作面尺寸300×130m地表变形预计

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集