發(fā)布時(shí)間：2018-05-19 10:34

  本文選題：采動破壞帶 + 分段觀測　； 參考：《中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年10期

【摘要】：針對工作面開采后底板采動破壞帶探測難題,為掌握開采引起的底板巖層破壞規(guī)律,確保承壓水上安全開采,自主研發(fā)底板采動破壞帶分段觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括測漏-封堵一體化子系統(tǒng)、供給-測定子系統(tǒng)和推進(jìn)子系統(tǒng)等,采用的測試探頭最大外徑為78 mm,每次推進(jìn)最大有效測量長度為4 500 mm,設(shè)計(jì)封堵工作壓力為2.5~2.6 MPa,測漏工作壓力為0.1 MPa。該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):1)測漏系統(tǒng)和封堵系統(tǒng)融合,可利用同一外界水源進(jìn)行封堵和觀測工作,實(shí)現(xiàn)封堵測漏一體化,減少鉆孔內(nèi)管道數(shù)量為1根,解決了鉆桿繞線問題;2)設(shè)計(jì)壓力轉(zhuǎn)換端子,實(shí)現(xiàn)封堵高壓水源向觀測低壓水源轉(zhuǎn)換,保證封堵過程和觀測過程在各自壓力下工作;3)采用多探測單元觀測,實(shí)現(xiàn)一次封堵多段測量,與雙端封堵測漏裝置相比,可減少2/3工作量。用華豐煤礦41501工作面底板采動破壞帶現(xiàn)場實(shí)測對該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)行驗(yàn)證,并與理論預(yù)計(jì)和數(shù)值模擬結(jié)果相對比。研究結(jié)果表明:理論預(yù)計(jì)值為16.89~20.65 m,數(shù)值模擬結(jié)果為15 m,而現(xiàn)場實(shí)測深度為15.49 m,系統(tǒng)測量結(jié)果是準(zhǔn)確的,且測試過程未發(fā)生鉆桿繞線現(xiàn)象。底板采動破壞帶分段觀測系統(tǒng)的研制和應(yīng)用,豐富了底板巖層采動破壞范圍現(xiàn)場觀測手段,對于承壓水上安全開采,預(yù)防底板突水具有重要的實(shí)用價(jià)值。
[Abstract]:In view of the difficult problem of detecting the floor mining failure zone after working face mining, in order to master the damage law of the floor strata caused by mining and to ensure safe mining on the pressurized water, we independently developed the sublevel observation system of the floor mining failure zone. The system mainly includes the integrated subsystem of leak detection and plugging, the subsystem of supply-measurement and the subsystem of propulsion, etc. The maximum external diameter of the test probe is 78 mm, the maximum effective measuring length of each propulsion is 4 500 mm, the working pressure of plugging is 2. 5 and 2. 6 MPa, and the working pressure of leak detection is 0. 1 MPA. The system has the following characteristics: 1: 1) the leakage detection system and the plugging system can be combined to use the same external water source for sealing and observation work, thus realizing the integration of plugging and leak detection and reducing the number of pipes in the borehole to one. The problem of drill pipe winding is solved. A pressure conversion terminal is designed to realize the conversion from high pressure water source to low pressure water source, and to ensure that the plugging process and observation process work under their respective pressures. Compared with the double end plugging and leak detection device, it can reduce the workload by 2 / 3. The accuracy and reliability of the system are verified by the field measurement of floor mining failure zone in 41501 working face of Huafeng Coal Mine, and compared with the theoretical prediction and numerical simulation results. The results show that the theoretical predicted value is 16.89 渭 m, the numerical simulation result is 15 m, and the measured depth is 15.49 m. The measured results of the system are accurate, and the drill pipe winding is not occurred during the testing process. The development and application of sublevel observation system for floor mining failure zone enriches the field observation methods for mining damage range of floor rock strata and has important practical value for safe mining and prevention of floor water inrush on confined water.
【作者單位】： 山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院;山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(培育);
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51274135) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2015AA016404-4) 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFC0804108)~~
【分類號】：TD745

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本文編號：1909768