發(fā)布時(shí)間：2018-05-01 23:01

  本文選題：沖溝發(fā)育地貌 + 淺埋煤層��； 參考：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：我國(guó)西北礦區(qū)普遍賦存淺埋煤層且沖溝地貌發(fā)育,導(dǎo)致沖溝發(fā)育地貌煤層開(kāi)采與常規(guī)淺埋相互影響更為敏感和強(qiáng)烈,致使工作面開(kāi)采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、地表裂隙特別是地表沖溝坡體及溝底裂隙呈現(xiàn)出新特征,沖溝水體通過(guò)覆巖裂隙遷移進(jìn)入工作面引起水患等對(duì)礦井安全高效生產(chǎn)產(chǎn)生極為不利影響。本文以色連一號(hào)礦淖溝為沖溝研究對(duì)象,針對(duì)該礦沖溝發(fā)育地貌淺埋煤層開(kāi)采條件,綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬、物理模擬、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和瞬變電磁探測(cè)等研究方法,對(duì)沖溝發(fā)育地貌淺埋煤層開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)及裂隙演化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要研究成果如下:(1)建立數(shù)值模擬和物理模擬模型分析過(guò)沖溝期間覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律,覆巖運(yùn)動(dòng)未發(fā)育至沖溝其運(yùn)動(dòng)特征與常規(guī)淺埋基本相同,覆巖運(yùn)動(dòng)發(fā)育至沖溝后沖溝對(duì)覆巖運(yùn)動(dòng)影響較大,基本頂周期破斷步距、強(qiáng)度,沖溝坡體運(yùn)動(dòng)特征,基本頂及沖溝下巖層垂直應(yīng)力、位移量變化、頂板冒落與支架形態(tài)均出現(xiàn)明顯不同。(2)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)工作面過(guò)沖溝期間礦壓顯現(xiàn)規(guī)律較常規(guī)淺埋具有顯著特征:(1)支架最大工作阻力增大;(2)來(lái)壓動(dòng)載系數(shù)增大;(3)周期來(lái)壓步距在沖溝各區(qū)域明顯不同。沖溝向溝區(qū)域、溝底、背溝區(qū)域具有如下特征:(1)周期來(lái)壓步距背溝開(kāi)采小于向溝開(kāi)采;(2)支架工作阻力背溝開(kāi)采大于向溝開(kāi)采,大于溝底開(kāi)采;(3)動(dòng)載系數(shù)背溝開(kāi)采大于向溝開(kāi)采,大于溝底開(kāi)采。(3)分析了工作面過(guò)沖溝期間覆巖裂隙演化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)覆巖裂隙發(fā)育至沖溝,向溝坡體和背溝坡體產(chǎn)生向沖溝方向倒轉(zhuǎn)趨勢(shì)�，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)向溝坡體裂縫進(jìn)行實(shí)測(cè),發(fā)現(xiàn)其表現(xiàn)形態(tài)主要為波浪型、近似直線型、臺(tái)階下沉、地塹等形式,對(duì)此提出降高開(kāi)采安全通過(guò)沖溝的方法。(4)采用PROTEM CM瞬變電磁探測(cè)工作面過(guò)沖溝煤層開(kāi)采覆巖裂隙發(fā)育特征,綜合分析視點(diǎn)阻率隨時(shí)間變化規(guī)律、沖溝地表裂縫發(fā)育與含水層水位變化規(guī)律,表明工作面覆巖導(dǎo)水裂隙導(dǎo)通沖溝,現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證了數(shù)值模擬與物理模擬結(jié)果。(5)結(jié)合沖溝發(fā)育地貌淺埋煤層過(guò)沖溝開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)和裂隙演化規(guī)律分析研究,針對(duì)該地夏季雨水多,積水多,冬季雨水少,積水少且易結(jié)冰的特征,提出了選擇非汛期過(guò)沖溝、降高開(kāi)采、沖溝下快速推進(jìn)等防控技術(shù),實(shí)現(xiàn)了沖溝發(fā)育地貌淺埋煤層安全高效開(kāi)采。
[Abstract]:Shallow coal seam and gully geomorphology are common in the mining area of northwest China, which leads to the more sensitive and strong interaction between the mining of geomorphic coal seam and the normal shallow buried coal seam, which results in the regularity of mining pressure in mining face. The surface fissures, especially the surface gully slope body and the gully bottom fissure show new characteristics, and the movement of the gully water body into the face through the overlying rock fissure causes the flood hazard to the mine safety and efficiency production. Aiming at the mining conditions of shallow buried coal seam developed by geomorphology in the trench of Xielian No.1 Mine, this paper makes comprehensive use of field investigation, theoretical analysis, numerical simulation and physical simulation. Field measurement and transient electromagnetic detection are used to systematically study the movement of overburden and the evolution of cracks in shallow coal seams developed in the gully. The main research results are as follows: (1) numerical and physical simulation models are established to analyze the overburden movement during the gully period. The overlying movement is not developed to the gully and its movement characteristics are basically the same as those of the conventional shallow burying. The overburden movement develops to the gully and the gully has a great influence on the overburden movement. The breakage interval, the strength, the movement characteristics of the slope body, the vertical stress and the displacement change of the basic roof and subgully rock layer, the basic top cycle breaking step, the strength, the movement characteristic of the slope of the gully, Roof caving and support form are obviously different. 2) through the field measurement, it is found that the characteristics of mine pressure behavior during the working face over gully are significant characteristics compared with the normal shallow burying.) the maximum working resistance of the support increases and the pressure load coefficient increases. The interval of pressure step is obviously different in every region of the gully. The trench area, the furrow bottom, the back trench area has the following characteristics: 1) the period of back trench mining is less than that of the trench mining, the working resistance back ditch mining is greater than the trench mining, the trench mining is larger than the trench mining, the moving load coefficient back ditch mining is larger than the trench mining. It is found that the overlying rock fissure develops to the gully, the trench slope body and the back trench slope body produce the reverse trend of the gully direction. On the spot, the cracks in the trench slope body are measured, and it is found that the main forms are wave type, approximate straight line type, step sinking, graben and so on. In this paper, the authors put forward the method of safe passing through the gully in reducing the height mining. 4) adopt PROTEM CM transient electromagnetic detection to detect the development characteristics of overburden cracks in the coal seams in the working face, and comprehensively analyze the law of the resistance rate of view point changing with time. The development of surface cracks in gullies and the variation of aquifer water level indicate that the overburden rock and water diversion fissures lead to the gullies. Field verification of numerical and physical simulation results. 5) combined with the analysis and study of overlying rock movement and fracture evolution of shallow buried coal seams developed by gully, aiming at the large number of Rain Water and water in summer, and the small amount of Rain Water in winter. Based on the characteristics of low water accumulation and easy ice formation, this paper puts forward some prevention and control techniques, such as selecting non-flood season over gully, reducing high mining height and rapidly advancing under gully, so as to realize safe and efficient mining of shallow buried coal seam developed by gully.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD325

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本文編號(hào)：1831377