卧龙湖煤矿风化覆岩下采煤工作面煤柱留设分析

摘要

以卧龙湖煤矿为研究对例,运用现场钻探与室内测试技术开展了研究区域地质与水文地质条件、松散含水层富水性特征和覆岩阻隔水性能研究。得出以下结论:三隔可塑性好,膨胀性强,厚度大,分布稳定,为稳定的区域性良好隔水层;四含为弱富水性含水层;108工作面覆岩体的显著特征为受风化影响,泥岩和粉砂岩的强度均较低;具有阻隔水能力和扰动后再生隔水性能好的显著特点。108工作面顶板覆岩类型属于软弱覆岩类型。10煤底板样品单轴抗压强度接近或大于40MPa,属于“坚硬岩石”;对回采上限上提试验段进行了“两带”发育高度实际观测,获得较为确切的采动覆岩破坏与变形位置。
　　对卧龙湖矿南一采区108工作面,运用FLAC3D软件建立了有风氧化带覆岩和没有风氧化带覆岩两种三维数值模型,分析两者的应力场、位移场和塑性破坏的区别。利用数值模拟、经验公式以及实际观测计算导水裂隙带和冒落带两带高度,对比三种结果,确定了煤柱高度。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 卧龙湖矿区概况及水文地质条件

2.1 研究区概况

2.2 地质特征

2.3 矿井水文地质概况

2.4 基岩地层导水构造特征

2.5 相关防治水勘察工作成果

第三章 108工作面及覆岩概况

3.1 开采范围

3.2 煤层赋存状况

3.3 煤层顶底板岩性

3.4 工作面水文地质条件

3.5 工作面基岩面控制程度及风化深度

3.6 覆岩工程地质特征

第四章 覆岩破坏规律数值分析

4.1 覆岩变形破坏的机理

4.2 模拟软件概述

4.3 模型的建立、边界条件及参数选择

4.4 本构模型及其屈服准则

4.5 风化带情况下的应力场模拟结果分析

4.6 风化带情况下的竖向位移场模拟结果分析

4.7 风化带情况下的塑性区分布规律

4.8 风化带情况和无风化带情况的数值计算结果对比分析

第五章 冒落带与裂隙带结果对比分析

5.1 冒落带与裂隙带的数值模拟结果

5.2 冒落带与裂隙带高度的实测结果

5.3 冒落带与裂隙带高度经验公式的计算结果

5.4 冒落带与裂隙带高度结果的综合评价

5.5 研究区安全煤岩柱的确定

第六章 结论与建议

6.1 主要结论

6.2 建议

参考文献