某矿五采区建筑物下压煤开采设计综合分析

摘要

中国煤矿资源丰富，分布在采煤区域的村镇众多，许多压煤村镇非但没有享受丰富资源所带来的利益，反而常常困扰于采煤引起的塌陷和环境污染问题。因此，如何利用地质、测量知识解决煤矿压煤开采是一个十分重要的课题，这就需要设计合理准确的开采方式，研究采动复岩变形破坏规律，分析各种开采方法。
　　本论文研究的是山东省某矿井五采区建筑物下压煤开采方案设计分析，该矿五采区地面有5个村庄、王家洋河和王家洋河桥、安兴集桥等建（构）筑物，建（构）筑物基本压覆了采区全部储量。为了提高煤炭资源回收率，保证地面建（构）物安全使用，合理确定五采区建（构）筑物压煤开采方案，对缓解矿井生产压力，合理安排采区开采顺序，有重要指导意义，并用于指导后续开采工作，为类似地质采矿条件下煤层开采提供了借鉴经验。
　　本文通过对比分析五采区地质采矿条件，根据压煤村庄建筑物，地面河流、桥梁的结构特性，分析建筑物下压煤开采的必要性及可行性。根据以往工作面实测岩移参数，采用概率积分法进行长臂开采时的地表移动变形预计，对开采方案设计进行地表沉陷预计及影响分析，通过对搬迁开采、充填开采、条带开采、就地重建四种可行性方案进行经济效益分析，开采方案优化。对最终确定的条带开采的开采方案（采宽150m，留宽160m，采出率48.38％;采宽160m，留宽160m，采出率50％;采宽170m，留宽160m，采出率51.52％）作出煤柱稳定性校核及地表沉陷预计和影响分析。
　　应用FLAC3D软件根据煤层情况、围岩状况及上覆岩层物理力学性质建立模型，针对不同的保留条带宽度和采出条带宽度对地表变形进行模拟，最终根据地表变形曲线验证再度优化保留条带宽度和采出条带宽度。

目录

声明

摘要

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 主要研究内容及研究方法

2 建(构)筑物下压煤开采的必要性和可行性

2．1 五采区基本概况

2．2 五采区内建(构)筑物概况及压煤量统计

2．3 建筑物下压煤开采的必要性

3 五采区建筑物下压煤开采方案的比选

3．1 12303和12312工作面实测岩移参数

3．2 长壁开采时的地表移动变形预计

3．3 建筑物下压煤开采可能的开采方案及方案选择

4 五采区建筑物下压煤开采方案设计

4．1 巷道布置及采煤方法

4．2 开采方案设计

4．3 条带开采地表沉陷预计及影响分析

5 五采区开采方案优化

5．1 开采方案优化

5．2 条带开采煤柱稳定性数值模拟分析

5．3 模型建立及方案确定

5．4 数值模拟结果分析

5．5 地表变形预计

5．7 本章小结

6 结论与展望

6．1 论文的主要结论

6．2 存在问题及研究展望

致谢

参考文献