多煤層下保護(hù)層開采保護(hù)范圍的研究.pdf

1、多煤層下保護(hù)層開采保護(hù)范圍的研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名：江記記指導(dǎo)教師：王宏圖教授專業(yè)：安全技術(shù)及工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)資源及環(huán)境科學(xué)學(xué)院二O一二年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要隨著開采深度的增加，煤層中的地應(yīng)力、瓦斯壓力與瓦斯含量不斷增大，煤與瓦斯突出的威脅也在不斷增大，已成為制約礦井安全高效開采的主要因素。為防止多煤層開采時的煤與瓦斯突出，前人進(jìn)行了大量的研究，提出了許多有效的防治措施，其中保護(hù)層開采被國

2、內(nèi)外實踐證明是防治煤與瓦斯突出的最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施。本文針對急傾斜多煤層下保護(hù)層開采的卸壓保護(hù)范圍確定的問題，結(jié)合魚田堡煤礦急傾斜下保護(hù)層工作面開采的實際情況，開展對下保護(hù)層開采工作面開采后被保護(hù)層的煤層瓦斯參數(shù)變化規(guī)律的現(xiàn)場考察研究和下保護(hù)層開采的卸壓保護(hù)范圍的數(shù)值模擬研究，其研究對于確定礦井實際的下保護(hù)層開采卸壓保護(hù)的安全生產(chǎn)范圍具有重要的理論意義和實際工程應(yīng)用價值。論文研究取得的主要成果有：①在煤層開采后，采空區(qū)上覆巖層形成冒落

3、帶、裂隙帶、彎曲下沉帶，并產(chǎn)生離層裂隙和破斷裂隙：通過對煤層開采后的關(guān)鍵層的理論分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣裂隙是隨關(guān)鍵層的破斷由下向上發(fā)展的；在采空區(qū)面積達(dá)到一定值時，“導(dǎo)氣”裂隙的分布也同樣呈“0”形圈特征；這些裂隙為煤層瓦斯的流動提供了重要通道。②分析上覆巖層運(yùn)動及破壞基本形式，得出在開采急傾斜煤層時覆巖破壞的范圍主要位于在采空區(qū)的偏上山方向；巖層在自重應(yīng)力的作用下，直接項頂板巖層在產(chǎn)生法向彎曲的同時，易受沿層理面法向分力的作用而產(chǎn)生沿層理面向

4、采空區(qū)方向的移動和滑落。③通過數(shù)值模擬多煤層下保護(hù)層開采后被保護(hù)層的應(yīng)力場及變形場的動態(tài)發(fā)展過程，確定了隨下保護(hù)層工作面的推進(jìn)，被保護(hù)層沿傾向和沿走向上的法向相對變形規(guī)律；根據(jù)下保護(hù)層開采后煤層變形保護(hù)準(zhǔn)則，確定了下保護(hù)層開采沿走向和沿傾向的卸壓保護(hù)范圍，其中沿傾向下部邊界的卸壓角為72。，沿走向的卸壓角為56。。④根據(jù)魚田堡煤礦下保護(hù)層開采后被保護(hù)層的瓦斯壓力考察，得到了被保護(hù)層的原始瓦斯壓力分布規(guī)律和瓦斯壓力變化“四帶”范圍。⑤根據(jù)