發(fā)布時間：2020-11-21 02:58

　　 陜西榆林神府礦區(qū)煤炭資源豐富,在榆林榆陽地區(qū),3號煤層質(zhì)優(yōu)層厚,2008年以前本地區(qū)中小型煤礦多采用房柱式開采方式進行開采,經(jīng)過多年的開采,井下采空區(qū)面積逐年增大,由于房柱式開采回采率僅為40%～50%,煤炭資源浪費嚴重,隨著采煤工藝化提升以及國家煤炭“綠色開采”理念的提出,條帶式開采逐步在榆陽地區(qū)推廣開來,條帶式開采雖然符合當(dāng)下綠色開采的理念,但其資源利用率依然沒有顯著的提升。因此,為了提高條帶式采煤方法的回采率,本文基于目前榆陽地區(qū)永樂煤礦“采12m留8m”條帶式開采技術(shù)上,對其3231工作面展開分析研究,研究膏體充填技術(shù)回收留設(shè)8m煤柱的可行性;本文在前人的風(fēng)積沙膏體漿液制備基礎(chǔ)上加入了黃土進行研究,通過理論計算、室內(nèi)膏體實驗以及Flac~(3D)數(shù)值模擬分析等手段,針對其開采過程、膏體充填過程以及回收煤柱過程中煤巖體支撐體系、煤巖～膏體支撐體系以及膏體支撐體系的承載力的變化特性進行了深入的研究,取得的成果如下:(1)通過理論計算得出留設(shè)8m的條帶煤柱其承受的應(yīng)力介于5.62MPa～6.65MPa之間,通過理論反算得出所需要的膏體充填物抗壓強度最小為5.44MPa。(2)在水泥:風(fēng)積沙:粉煤灰:黃土的質(zhì)量為2:4:2:1的配比下,77%質(zhì)量百分比濃度所制成的ZJ12組膏體漿液的流動特性及后期強度均符合充填開采的要求。(3)通過Flac~(3D)模擬分析得出留設(shè)8m的條形煤柱承受的應(yīng)力為5.77MPa,模擬結(jié)果與理論計算基本相符;在模擬利用ZJ12組配比制成的膏體進行置換煤柱后,模擬結(jié)果顯示條帶膏體所承受的應(yīng)力為3.95MPa,其小于理論計算值5.44MPa,因此可推斷運用ZJ12組配比制備的膏體在永樂煤礦進行煤柱置換是可行的。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：TD823.7
【部分圖文】：

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文62研究區(qū)概況2.1研究區(qū)基本情況2.1.1礦山簡介（1）地理位置本次研究區(qū)域為榆林市永樂煤礦有限責(zé)任公司永樂煤礦，位于榆林城東北方向直距約14km處，行政區(qū)劃隸屬于榆林市榆陽區(qū)牛家梁鎮(zhèn)管轄，由榆林市永樂煤礦有限責(zé)任公司開發(fā)建設(shè)，研究區(qū)西距牛家梁火車站約12km，距榆林火車站約15km。向北經(jīng)神木至包頭270km，向西經(jīng)定邊至銀川440km，向南經(jīng)延安市至西安580km，榆林~長樂堡公路從礦區(qū)西側(cè)由南而北穿越而過，榆佳高速及榆麻公路從礦區(qū)南側(cè)2km處經(jīng)過，交通位置便利。（2）礦山概況永樂煤礦礦區(qū)面積為4.8589km2，開采礦種為煤，開采方式為條帶式開采，生產(chǎn)規(guī)模0.6Mt/a，主采煤層為3、7、8號煤。自2008年礦區(qū)整合后，永樂煤礦的西北、北、東北方向分別與常樂堡井田、上河煤礦、上河井田相鄰，西、南方向分別與三臺界煤礦、韓界井田相接，東側(cè)為3號煤層自燃火燒隱患區(qū)，未設(shè)置礦權(quán)，其相對地理位置如下圖2-1所示。目前周邊煤礦均已建成投產(chǎn)。圖2-1周邊礦權(quán)分布示意圖

研究區(qū)域地層綜合柱狀圖

礦井開采計劃示意圖
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本文編號：2892418