平煤四矿上行开采技术可行性研究

摘要

平煤四矿采用下行开采方式进行开采时出现瓦斯突出和瓦斯超限等一系列问题，导致工作面无法进行正常生产，甚至造成停产，并且引发煤层与煤层之间、采场与巷道之间的压茬关系。针对这种情况，同时为了解决在实际生产中所遇到的这些问题，使得平煤四矿保持高效、稳定、安全生产，本文提出了上行开采的基本思路，并对其可行性进行研究。　　通过综合运用理论分析及计算、相似模拟实验、数值模拟实验的方法，在参阅大量国内外上行开采的理论和实践经验的基础上，结合平煤四矿的具体地质条件和岩石物理力学性质，建立了上行开采的相似模型以及数值分析模型。在相似模型及数值模拟实验中系统的分析了庚20煤层开采后上覆岩层运移规律和破坏情况及其上部己16,17煤层的结构完整性，同时结合理论分析及计算结果详细的对平煤四矿上行开采的可行性及其适用范围进行了研究。综合以上分析得出己16，17煤层与庚20煤层之间的实际层间距、必要层间距和采动影响倍数均符合要求，并且己16,17煤层最大下沉量为40cm左右。因此庚20煤层的开采在使己16,17煤层出现大量裂隙的同时不会使其发生台阶下沉，在平煤四矿采用上行开采是可行的;为类似上行开采问题的解决提供了参考依据，开辟了新的途径。　　通过本次对平煤四矿上行开采的可行性分析，可得上行开采方法适用于瓦斯突出严重的己16,17煤层，具有重要的现实意义和实际应用价值。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 平煤四矿基本概况

1．2 问题的提出

1．3 国内外上行开采研究现状

1．3．1 国外上行开采研究现状

1．3．2 国内上行开采研究现状

1．4 研究内容

1．5 研究方法

1．6 本章小结

2 上行开采理论分析

2．1 采高、层间距与上行开采的关系

2．2 上覆岩层移动与破断的基本理论

2．3 卸压开采覆岩移动的一般规律研究

2．4 相似材料模拟理论

2．5 上行开采常用参数测定方法

2．5．1 上行开采最小层间距确定

2．5．2 上行开采有效作用范围确定

2．5．3 上行开采有效层间垂距确定

2．6 本章小结

3 上行开采的相似模拟实验

3．1 相似材料模拟实验模型设计

3．1．1 相似材料模拟参数的确定

3．1．2 相似材料选取

3．1．3 相似材料模拟实验配比

3．1．4 相似材料模拟模型中测线及百分表的布置

3．1．5 相似材料模拟实验上部载荷的确定

3．1．6 相似材料模拟模型铺设

3．2 相似材料模拟过程及结果

3．2．1 下部庚20煤层开采后上覆岩层运移规律及破坏过程分析

3．2．2 各排测点的位移规律分析

3．3 本章小结

4 上行开采的数值模拟研究

4．1 数值模拟软件简介

4．2 模型的构建

4．3 平煤四矿庚组煤和己组煤上行开采模拟

4．4 本章小结

5 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 展望

参考文献

作者简介

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