边帮压煤井工开采边界参数确定及平硐口边坡维护

摘要

露井联采是当下回收边帮压煤的主要方法，但在边坡下进行井工开采可能导致边坡岩体发生破坏，影响边帮压煤的回收作业的安全，因此确定出合理的开采边界参数保证压煤的安全开采尤为重要。论文针对边帮压煤回收问题以金正泰露天煤矿为研究对象,利用矿山现有的地质资料,通过理论分析、软件模拟确定出压煤开采边界参数，同时采取一定的措施保证矿山平硐口边坡的安全。论文具体研究成果如下：
　　首先，确定出压煤边坡的破坏类型。以金正泰矿山地质资料与压煤开采方案为研究基础，通过计算压煤采空区上覆岩层垮落带和导水裂隙带高度，确定出压煤边坡的破坏方式为坍塌型破坏；
　　其次，探讨边帮压煤开采边界参数对边坡岩体和井采巷道围岩的影响。通过理论分析，确定出压煤开采边界参数应在尽可能回收压煤的同时保证平硐口边坡和井采巷道的安全性；
　　然后，采用FLAC3D数值软件建立边帮模型，结合边界参数确定原则从数值分析结果得出边界参数。通过FLAC3D分析压煤开挖时平硐口边坡和巷道的围岩破坏、应力分布和塑性区变化规律，确定出开采边界参数：由边帮隔离煤柱上垂直应力分布规律确定出合理的隔离煤柱宽度为25m；通过分析平硐口边坡各方向的位移规律得出，当停采线位置距离巷道60m时对平硐口边坡开始产生影响，距巷道40m时边坡岩体发生破坏；开采工作面与巷道之间的煤柱应力应力分布、塑性区变化规律得知，随着工作面的推进，煤柱应力分布由“非对称双峰形”变为“单峰陡丘型”应力峰值发生突变，当工作面推进到距巷道40m时塑性区发生贯通。
　　最后，采用预应力锚索对平硐口边坡进行加固，并对滚石进行防护。采用SLIDE软件对平硐口边坡的稳定性进行分析，在未采用预应力锚索加固前稳定系数为1.090，采用加固后上升到1.216，预应力锚索达到了加固效果；采用明洞段和滚石防护网进行落石防护并对工作帮进行监测，保证矿山的安全。
　　针对金正泰煤矿露井联采特点，通过研究模拟压煤开采确定出合理的边界参数，利用预应力锚索对平硐口边坡进行加固并对落石进行防护。研究对金正泰煤矿甚至其他地质条件相似的拥有边帮压煤问题的矿山具有重要的现实和长远意义。

目录

声明

绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容和创新点

1.4研究方案及技术路线

2金正泰露天煤矿边帮压煤概况

2.1矿区位置与地质条件

2.2边帮压煤回收区域

2.3边帮压煤回采工艺

2.4本章小结

3边帮压煤开采扰动分析

3.1 边界参数确定原则

3.2开采扰动对边坡的影响

3.3开采扰动对井采巷道的影响

3.4本章小结

4边帮压煤开采的数值模拟

4.1 FLAC3D软件简介

4.2数值模型的建立与模拟方案

4.3边帮隔离煤柱宽度的确定

4.4边界参数对平硐口边坡的影响分析

4.5边界参数对井采巷道的影响分析

4.6本章小结

5平硐口边坡维护

5.2平硐口边坡维护分析

5.3 平硐口边坡加固

5.4边坡落石防护与边坡监测

5.5本章小结

6总结与展望

6.1主要结论

6.2 展望

参考文献

在学研究成果

致谢