【摘要】：厚煤層遺留煤柱資源儲量豐富,是資源枯竭型礦井回收利用重點開發(fā)對象,有效回收遺留煤柱資源和控制巷道圍巖變形對提高資源回收率、安全高效生產具有重要意義。本論文根據莒山煤礦3#煤層采礦地質條件,以遺留煤柱回收及其下伏巷道圍巖穩(wěn)定性控制為研究對象,采用了理論分析、模擬試驗和現場實測等研究方法,對遺留煤柱回收及巷道圍巖控制技術進行了研究。本論文主要研究成果如下:(1)莒山煤礦3#煤層賦存較為復雜,而地質構造和水文條件相對簡單;在此基礎上,采集ZF302遺留煤柱下伏運輸大巷區(qū)域煤巖層樣品,在實驗室對煤巖物理力學參數進行了測試,掌握了煤層、頂板巖層的單軸抗壓強度、抗拉強度、剪切強度等物理力學性質。(2)采用巖層探測鉆孔攝像系統,對ZF302遺留煤柱工作面下伏運輸大巷進行了圍巖松動圈現場測試,測試結果表明,下伏運輸大巷左幫圍巖松動圈范圍為0.55~0.65 m、右?guī)蛧鷰r松動圈范圍為0.45~0.60 m、頂板圍巖松動圈范圍為1.20~1.35 m,下伏運輸大巷基本上屬于中小松動圈,為巷道支護提供了參數。(3)通過計算得出ZF302遺留煤柱支承壓力影響距離為35.14 m,確定了煤柱載荷的分布類型;分析了煤柱應力在底板的傳遞特征,結果表明,莒山煤礦ZF302遺留煤柱工作面下伏巷道將會受到采動應力的較強影響;計算了煤柱底板破壞深度最大可達15.22 m,為ZF302工作面下伏運輸大巷的加固提供了依據。(4)建立了遺留煤柱回收及下伏巷道圍巖變形數值計算模型,模擬結果表明,ZF302遺留煤柱工作面開采過程中超前應力峰值在20 m左右,ZF302工作面底板垂直應力峰值約20 MPa,水平應力峰值約5 MPa;ZF302工作面下伏運輸大巷兩幫垂直應力峰值約19 MPa,頂板垂直應力峰值約13.6 MPa;下伏運輸大巷兩幫整體移近量約180 mm,頂底板的整體移近量約150 mm;開采后的下伏運輸大巷圍巖塑性區(qū)范圍較開采前塑性區(qū)面積增加約2倍以上。(5)確定了ZF302遺留煤柱工作面巷道布置方式及其相應的配套開采工藝參數;提出了下伏運輸大巷圍巖控制技術方案,即采用壁后充填、錨桿錨索等支護方法對距離ZF302工作面底板不同垂距的下伏運輸大巷進行加固;現場實測結果表明,ZF302工作面支架最大工作阻力為28.59 MPa;最終下伏運輸大巷兩幫整體變形移近量約135 mm,頂底板整體移近量約80 mm,頂板最大離層量約30 mm,可以保證回收遺留煤柱資源時能夠有效控制下伏運輸大巷變形。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD353
【圖文】：

論文技術路線

屬于厚煤層，而下伏運輸大巷在煤柱工作面下部，垂距 10～20 m 左右，為砌碹三心拱，凈寬 4.2 m，直墻高 1.5 m。ZF302 煤柱工作面和下伏運輸大巷位置層位如圖 2-2 所示，ZF302 遺留煤柱工作面布置如圖 2-3 所示。ZF302遺留煤柱工作面下伏運輸大巷圖 2-2 ZF302 遺留煤柱工作面與巷道關系示意圖 2-2 The layout scheme of ZF302 remaining coal pillar mining face and roadway

巖樣名稱并編號；度進行監(jiān)測，并且測量試件尺寸；盤在進行選擇時，應滿足下式：0max00. 2P P 0.8P大破壞載荷，kN；機度盤最大值，kN。具內，對準加載基線，用夾持螺釘固定試試件放在試驗機承壓板中間，試件和試驗，施加載荷并松開夾持螺釘，以 0.03～0.以及試驗現象。

【參考文獻】

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本文編號：2784302