南陽(yáng)湖下12下煤層安全開(kāi)采技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、在充分掌握國(guó)內(nèi)外水體下開(kāi)采的理論成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從水體下特殊開(kāi)采的特點(diǎn)出發(fā)，針對(duì)軍城煤礦煤層賦存條件，分析了礦井含水層、隔水層的特征和分布規(guī)律;以軍城煤礦為工程實(shí)踐背景，對(duì)覆巖破壞高度的力學(xué)機(jī)理進(jìn)行分析，采用水平拉伸變形分析法計(jì)算得到導(dǎo)水裂隙帶高度的理論值。
　　采用FLAC3D數(shù)值模擬方法對(duì)12下煤層導(dǎo)水裂隙帶的動(dòng)態(tài)發(fā)育規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到工作面傾向與走向方向覆巖移動(dòng)破壞規(guī)律，同時(shí)在覆巖中布置基點(diǎn)，記錄各基點(diǎn)的水平位移以驗(yàn)

2、證水平拉伸變形分析法的正確性;然后對(duì)軍城煤礦南陽(yáng)湖下開(kāi)采進(jìn)行安全可行性研究，分析礦井充水因素，計(jì)算礦井涌水量，進(jìn)而確定防水安全煤巖柱高度，制定相應(yīng)的防治水措施。
　　以31203工作面為例，對(duì)湖下開(kāi)采進(jìn)行安全開(kāi)采技術(shù)分析。通過(guò)“鉆孔分段注水法”得到導(dǎo)水裂隙帶高度的實(shí)測(cè)值，制定工作面回采的安全保障性措施，保證工作面安全生產(chǎn)。軍城煤礦31203工作面的安全回采，證明研究結(jié)論是可靠的、預(yù)計(jì)結(jié)果是準(zhǔn)確的，同時(shí)也說(shuō)明研究方法和技術(shù)路線(xiàn)可行性

3、，得出了如下結(jié)論:
　　(1)通過(guò)對(duì)覆巖破壞力學(xué)機(jī)理分析，確定采用水平拉伸變形分析法判斷裂隙帶內(nèi)的軟弱巖層受采動(dòng)影響后的水平拉伸變形值是否達(dá)到臨界值（2mm/m），以軍城礦實(shí)測(cè)地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，分析得到導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育最高點(diǎn)在11號(hào)泥巖中，其對(duì)工作面導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)展起了主要的抑制作用，導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)展將中止在此巖層中。
　　(2)采用FLAC3D數(shù)值模擬，得到工作面覆巖應(yīng)力、圍巖塑性區(qū)破壞分布規(guī)律以及覆巖破壞的動(dòng)態(tài)發(fā)育過(guò)程，確定

4、導(dǎo)水裂隙帶模擬高度約為26m，其在傾斜方向上呈正態(tài)“馬鞍型”形態(tài)，在走向方向上呈偏態(tài)“馬鞍型”形態(tài);然后在覆巖中布置基點(diǎn)，確定導(dǎo)水裂隙帶頂點(diǎn)(26m)處基點(diǎn)的水平拉伸變形值保持在2mm/m內(nèi)，驗(yàn)證了采用水平拉伸變形分析方法確定工作面導(dǎo)水裂隙帶高度的正確性。
　　(3)通過(guò)對(duì)軍城煤礦水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析，確定礦井的充水因素，得到了礦井的最大涌水量882m3/h;根據(jù)理論計(jì)算、數(shù)值模擬結(jié)果以及防治水規(guī)定，最終確定12下煤層的防水煤巖柱