近距离煤层群同采工作面错距布置研究

摘要

我国是一个煤炭资源丰富的大国，煤层赋存条件复杂，地质条件差异较大，开采工艺各不相同。随着科学技术的发展，各生产矿井的产量与采掘机械化程度的不断提高，大多数埋深浅和开采条件好的煤层大量减少，目前的开采主要都针对埋藏深及开采条件复杂的煤层，其中近距离煤层群开采占有较大比例。近距离煤层群的开采中同采方式的运用较为普遍，而在开采过程中，上部煤层开采对原岩应力状态产生了破坏，造成底板应力重新分布，对下部煤层的开采有较大的影响。所以针对近距离煤层群的开采，还有许多亟待完善之处，所以对近距离煤层群的开采研究是以后发展的一个重要方面。
　　本论文基于山西灵石华苑煤业作为工程背景，主要运用理论研究、数值模拟的方法结合工程实践的验证，来进行研究分析工作。成果如下：
　　（1）借鉴国内学者提出的近距离煤层群同采时上下工作面压外式错距和压内式错距布置的理论计算式，对错距理论分析并结合华苑煤业的实际情况，研究了两种错距的影响因素，同时得出华苑煤业9＃、10#煤层同采时，上下工作面压外式布置最小理论错距为21.63m，上下工作面压内式布置最小理论错距为10.64m。
　　（2）针对两种错距布置方式的适用情况进行了初步归纳：压外式错距布置适用于近距离煤层群煤层之间夹层厚度各异的情形中，顶板完整结构不好、矿压显现比较显著的煤矿。反之，则适用于压内式错距布置形式，而且压内式错距布置形式对具有近距离煤层群同采条件的带压开采等复杂开采情况的煤矿生产相对有利。
　　（3）利用UDEC数值模拟软件，针对上下工作面超前布置距离、煤层间夹层厚度这两个变量，研究不同的模拟模型下工作面矿压显现状况，一方面分析了错距大小、夹层厚度各异时，工作面矿压显现的规律；一方面也对前面的理论推导进行了简单的验证。
　　根据上面的研究成果，加之矿井开采实例的补充分析，在一定程度上解释了近距离煤层群同采时的一些问题，为以后近距离煤层群同采的生产实际提供一定的参考意义。

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第一章 绪论

1.1本文研究背景及意义

1.2本课题国内外研究现状

1.3 近距离煤层群同采研究不足之处

1.4 本文主要研究内容与方法

第二章 近距离煤层群同采覆岩运移特征和合理错距研究

2.1 概述

2.2 近距离煤层群同采上覆岩体结构和运移特征

2.3 同采工作面错距理论研究

2.4 矿井概述

2.5 本章小结

第三章 近距离煤层群同采煤层间岩层结构模型及失稳特征

3.1同采煤层间岩层结构分析

3.2近距离煤层同采煤层间覆岩结构分类

3.3本章小结

第四章 近距离煤层群同采工作面错距数值模拟研究

4.1 近距离煤层群同采工作面错距数值模拟

4.2 华苑煤业9#、10#煤层同采工作面不同错距数值模拟研究

4.3不同夹层厚度工作面布置数值模拟

4.4 本章小结

第五章 近距离煤层群同采工程实例

5.1 同采工作面错距布置实例

5.2 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文与参与的科研项目