上行開(kāi)采覆巖運(yùn)移規(guī)律與回采巷道位置優(yōu)化研究.pdf

1、本文以朱集東煤礦11-2煤層首采面開(kāi)采后覆巖運(yùn)移規(guī)律和13-1煤層首采面回采巷道的布置為研究對(duì)象，將巖層的下沉簡(jiǎn)化為四周簡(jiǎn)支的薄板撓曲問(wèn)題對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，采用預(yù)測(cè)地表沉陷的概率積分法研究了煤層開(kāi)采后覆巖內(nèi)部位移場(chǎng)，運(yùn)用相似模擬實(shí)驗(yàn)研究了11-2煤層頂板巖層的活動(dòng)規(guī)律及其對(duì)13-1煤層的擾動(dòng)，基于FLAC3D數(shù)值實(shí)驗(yàn)提出不穩(wěn)定性指數(shù)概念，以此對(duì)上部回采巷道位置進(jìn)行優(yōu)化。取得研究成果如下：
　?。?）將巖層的下沉簡(jiǎn)化為四周簡(jiǎn)支的薄板

2、撓曲問(wèn)題，對(duì)巖層的移動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，給出單一緩斜巖層的移動(dòng)的基本公式及邊界條件，采用分析地表移動(dòng)基本規(guī)律的概率積分法分析了覆巖內(nèi)部位移場(chǎng)。
　?。?）采用相似模擬實(shí)驗(yàn)研究了上行開(kāi)采頂板活動(dòng)規(guī)律及對(duì)上覆煤層的擾動(dòng)。認(rèn)為隨11-2煤層首采面的推進(jìn)，直接頂初次來(lái)壓后基本頂發(fā)生周期性的破斷，來(lái)壓步距為20~30m。13-1煤層位于11-2煤層回采后的彎曲下沉帶內(nèi)，煤層整體下沉，煤層水平位移的最大值分別為-130.5mm和99.8mm、最大

3、下沉量為1.55m、最大膨脹和壓縮變形量為15.79mm和19.07mm，表明13-1煤層整體性遭到一定的破壞，變形量不大，仍能保持連續(xù)性，能夠滿足上行開(kāi)采的條件。
　?。?）采用FLAC3D數(shù)值計(jì)算分析了層間距和水平錯(cuò)距對(duì)上行開(kāi)采上覆煤層巷道穩(wěn)定性的影響。依據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果提出不穩(wěn)定性指數(shù)的概念及計(jì)算公式，分析不同區(qū)域巷道不穩(wěn)定指數(shù)云圖對(duì)上覆煤層回采巷道的位置進(jìn)行優(yōu)化，確定朱集東煤礦上覆13-1煤層首采面回采巷道的合理位置為相對(duì)于