转龙湾煤矿浅埋煤层工作面末采安全保障技术研究

摘要

浅埋煤层工作面开采在我国神东矿区较为普遍，探讨此类条件下工作面的安全高效开采对于矿井建设和生产具有重要的理论意义和工程价值。
　　本文以兖矿集团转龙湾煤矿为研究背景，采用理论分析、数值模拟以及现场观测等研究方法，对浅埋煤层工作面末采矿压规律、富水顶板导水裂隙带发育高度、工作面末采安全保障技术进行研究。理论分析得出：
　　(1)转龙湾煤矿浅埋煤层覆岩为单一关键层结构；随着采动的影响，工作面煤柱以及两回撤通道间保护煤柱应力大小发生变化，并且煤柱间存在应力转移情况；运用公式计算出合理让压工作面煤柱宽度、合理的保护煤柱宽度。
　　(2)通过现场实测获取了大量的矿压规律资料，观测得出顶板导水裂隙带发育高度，为工作面的安全高效开采提供了保障。
　　(3)为进一步探究浅埋煤层下工作面煤柱留设尺寸、工作面停采让压位置等，借助UDEC数值模拟出顶板导水裂隙带发育高度，运用 FLAC3D数值模拟软件对工作面末采推进对煤柱的影响进行模拟研究。
　　根据以上探究结果，结合工作面末采所处的实际位置，现场组织了工作面挂网、工作面停采让压及支架的安全回撤等具体技术措施，均取得了很好的效果，不仅提高了工作效率，还缩短了工作面接续的时间。

目录

声明

1 绪论

1.1课题的提出及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3 主要研究内容与技术路线

2 工程地质概况

2.1 矿井概况

2.2 井田水文地质概况

2.3 煤系地层特征

2.4 工作面巷道布置

3 工作面覆岩结构及合理停采位置理论分析

3.1 浅埋煤层覆岩结构分析

3.2 动压影响下煤柱应力分布及尺寸留设分析

3.3 本章小结

4 浅埋煤层末采矿压规律观测研究

4.1 工作面末采矿压观测内容

4.2 观测进程

4.3 矿压观测规律分析

4.4 本章小结

5 覆岩裂隙发育与煤柱尺寸数值模拟研究

5.1 覆岩裂隙发育高度模拟研究

5.2 煤柱稳定性及尺寸模拟研究

5.3 本章小结

6 浅埋煤层顶板导水裂隙带实测

6.1裂隙带实测方法

6.2 观测孔设计与布置方法

6.3 导水裂隙带实测结果分析

6.4 导水裂隙带发育规律综合分析

6.5 本章小结

7 工作面末采安全保障技术

7.1 挂网前综合条件分析

7.2 工作面末采安全挂网技术措施

7.3 工作面停采让压实际位置选取

7.4 支架安全回撤方案应用

7.5 本章小结

8 主要结论与展望

8.1 主要结论

8.2 主要创新点

8.3 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果