多層疊加煤柱覆巖結構特征及對下伏煤層礦壓顯現(xiàn)影響
本文選題:采礦工程 切入點:大同礦區(qū)侏羅系煤層群 出處:《巖石力學與工程學報》2017年S1期 論文類型:期刊論文
【摘要】:大同礦區(qū)侏羅系煤層群開采過程中遺留多類大型煤柱,其對下伏石炭系煤層礦壓顯現(xiàn)具有重要影響。通過比值判別法和極限平衡理論等方法,確定侏羅系地層遺留多層疊加煤柱覆巖可形成"倒梯形孤島覆巖結構",并建立"倒梯形孤島覆巖結構"的力學模型,揭示不同尺寸"倒梯形孤島覆巖結構"對下伏石炭系煤層影響的定量關系。分析表明,當煤柱體寬度在30~120 m范圍時,"倒梯形孤島覆巖結構"使石炭系煤層應力場較原巖應力提高了91%~259%,當疊加煤柱體寬度為80 m時對石炭系煤層影響最大,F(xiàn)場微震監(jiān)測表明,石炭系煤層8104工作面在通過侏羅系大型重疊煤柱區(qū)域時,微震事件密集分布,微震事件能量級別較高(達到10~6 J),理論分析和現(xiàn)場監(jiān)測具有較好的一致性,研究成果可為石炭系煤層工作面通過侏羅系遺留大型疊加煤柱體時頂板管理、強礦壓顯現(xiàn)預測與控制等提供理論支持。
[Abstract]:In the process of mining Jurassic coal seam group in Datong mining area, many kinds of large coal pillars are left behind, which have an important influence on the formation of coal seam pressure in the lower Carboniferous coal seam. By means of ratio discrimination method and limit equilibrium theory, etc. It is determined that "inverted trapezoid island overburden structure" can be formed by multi-layer superimposed coal pillar overburden in Jurassic strata, and a mechanical model of "inverted trapezoid island overburden structure" is established. The quantitative relationship of the influence of "inverted trapezoid island overburden structure" on the coal seams in the lower Carboniferous system is revealed. When the width of coal column is in the range of 30 ~ 120 m, "inverted trapezoid island overburden structure" increases the stress field of Carboniferous coal seam by 91- 259m than that of the original rock, and has the greatest influence on the coal seam of Carboniferous system when the width of the superimposed coal column is 80m. When the coal face 8104 of Carboniferous system passes through the large overlapping pillar area of Jurassic system, the microseismic events are densely distributed, and the energy level of microseismic events is higher (up to 10 ~ (6) J ~ (-1)). The theoretical analysis is in good agreement with the field monitoring. The research results can provide theoretical support for roof management, prediction and control of strong rock pressure appearance in coal face of Carboniferous coal seam when it passes through large superposition coal pillar of Jurassic system.
【作者單位】: 大同煤礦集團有限責任公司;遼寧工程技術大學礦業(yè)學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51504127) 三晉學者支持計劃專項經費資助項目(2050205)~~
【分類號】:TD325
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,本文編號:1593229
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