大倾角中厚煤层区段上行安全开采沿空留巷技术研究

摘要

山东华泰矿业有限公司深部边界扩大三区十五煤层，该煤层煤厚1.8m，倾角30°。采区采用两段下山穿层布置，由于采深大、下山围岩条件差，下山维护相当困难，因此尝试区段上行开采，分区段自下而上地减少部分下山的维护次数与费用。
　　根据教育部科技查新工作站(G08)查新报告，国内外无与该研究相同的文献报道，大倾角中厚煤层区段上行开采以留设小煤柱保留上平巷的研究几乎空白，沿倾斜方向采用内外应力场的理论确定留设小煤柱，并采用A.H.威尔逊理论计算的煤柱核区可承受的最大支承压力;Mohr-Coulomb准则下煤柱下方塑性区范围计算，依据Kastner方程进行上巷塑性区半径的计算;利用多介质边界元软件进行煤柱稳定性数值模拟，验证其设计的可靠性;将内应力场等理论应用到区段煤柱设计是合理的，大倾角中厚煤层上行开采沿空留巷技术在华泰煤矿技术上可行、经济上优越，实践上是成功的。截止2015年4月已安全推进400m，采出煤炭18万吨。现场开采证明煤柱稳定性良好。
　　对于下山采区下山维护困难的类似条件具有维护次数、维护费用较少的优越性，由于我国煤矿下山开采普遍存在，因此，推广应用范围广泛。

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 研究内容与方法

2 315采区及31511西回采面概况

2．1 采区位置、范围及储量

2．2 采区地质构造及水文地质

2．3 煤层赋存条件及开采技术条件

2．4 采区巷道布置

2．5 31511西回采工作面概况

3 上行开采留巷区段煤柱设计

3．1 上巷隔离煤柱稳定性分析

3．2 煤柱支承压力估算

3．3 小结

4 多介质3D-FSM·DDM边界元数值模拟

4．1 网格划分与基本参数

4．2 数值模拟结果及分析

5 矿山压力实测及分析

5．1 观测目的及仪器

5．2 测区布置及观测方法

5．3 数据记录、整理

5．4 矿压观测数据结果分析

5．5 留巷效果

5．6 小结

6 区段上行开采安全经济效益分析

6．1 下山通风风量及断面要求

6．2 经济分析

7 结论

7．1 结论

7．2 创新点

致谢

参考文献