露井联采边坡下保护煤柱留设与防护研究

摘要

露井联合开采条件下,两种开采方法的采动影响域相互重叠,表现为一种采动效应对另一个平衡体系的干扰作用,使得两种开挖体系之间相互诱发或相互制约,从而组成一个复合动态变化系统。本论文充分利用平庄西露天矿现有的地质数据资料,建立了露井协调开采矿床三维地质模型,实现了露天及井工开采数据可视化。基于该模型在综合分析国内外有关露井联采区特点及相互影响研究的基础上以FLAC3D为研究手段,对露井联采区应力场分布规律及露天与井工开采相互影响进行了数值模拟研究,分析了不同边坡保护煤柱宽度下临近边坡区域及边坡表面的位移特征,同时对露天矿到界煤台阶进行了防火设计,为实现露天与井工协调开采提供了保障。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外相关研究现状综述

1.3 论文主要研究内容

1.4 论文研究方法和技术路线

2 露井联合开采矿床三维地质模型的建立

2.1 3Dmine 软件简介

2.2 露井联采区地质概述

2.3 地质建模的方法

2.4 地质数据的采集和处理

2.5 地质模型的建立

2.6 小结

3 露井联采区特点及相互影响分析

3.1 概况

3.1.1 井田布局

3.1.2 露天矿与井工矿开采现状

3.2 露井联采区边坡的变形破坏机制

3.3 地层岩性对边坡的影响

3.4 露天与井工开采的相互影响

3.4.1 边坡的影响

3.4.2 工作面推进方向对边坡的影响

3.4.3 井工开采沉陷引起的边坡移动变形与破坏

3.4.4 露天矿到界煤台阶的影响

3.4.5 露天开采爆破振动的影响

3.5 小结

4 露井联采条件下边坡保护煤柱宽度的确定

4.1 边坡保护煤柱宽度的确定方法

4.2 模拟软件简介

4.3 数值模型的建立与计算方案设计

4.4 数值模拟结果分析

4.4.1 垂直应力场分布规律

4.4.2 水平位移场分布规律

4.4.3 位移场分布规律

4.4.4 边坡安全系数的变化规律

4.5 小结

5 露井联采边坡保护煤柱的防护措施

5.1 到界煤台阶防火设计的目的

5.2 到界煤台阶防火方法选择

5.3 挂网锚喷防火设计

5.4 喷射混凝土原料及其配比

5.5 小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

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