兩硬超長(zhǎng)大采高工作面煤柱變形及其對(duì)煤柱自燃影響研究.pdf

1、我國(guó)礦井煤炭自燃傾向性較高的煤礦占有較大比例，因煤炭自燃導(dǎo)致自然資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。另外，煤炭自燃對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)有較大影響，導(dǎo)致減產(chǎn)，甚至威脅人員健康。超長(zhǎng)工作面大采高開(kāi)采技術(shù)工藝因其高產(chǎn)高效應(yīng)用越來(lái)越廣，然而超長(zhǎng)大采高工作面礦山壓力較大，造成煤柱變形破壞嚴(yán)重，在一些礦井導(dǎo)致煤柱自燃，形成了煤礦生產(chǎn)的安全隱患。
　　本文以察哈素煤礦31303開(kāi)采工作面為背景，對(duì)兩硬超長(zhǎng)大采高工作面煤柱變形破壞及其對(duì)煤柱自燃的影響進(jìn)行研究。在煤柱變

2、形破壞和裂隙發(fā)育方面，進(jìn)行了FLAC3D數(shù)值模擬和相似材料模擬實(shí)驗(yàn)。數(shù)值模擬結(jié)果表明：（1）在開(kāi)采推進(jìn)過(guò)20m的時(shí)候，煤柱逐漸出現(xiàn)變形破壞的情況，通常發(fā)生在煤柱的左右兩壁；（2）推進(jìn)過(guò)40m時(shí)，破壞開(kāi)始貫通煤柱，且剪切破壞區(qū)域呈現(xiàn)逐步擴(kuò)展的趨勢(shì)；（3）察哈素煤礦31303開(kāi)采工作面煤柱開(kāi)采過(guò)程中，煤柱損傷、破壞嚴(yán)重、煤柱中應(yīng)力集中現(xiàn)象較為明顯，導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)破壞裂隙，形成連續(xù)、適量漏風(fēng)供氧的條件。通過(guò)相似材料模擬實(shí)驗(yàn)可得：（1）煤柱變形破

3、壞和裂隙發(fā)育的特點(diǎn)；（2）將相似材料模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果與 FLAC3D數(shù)值模擬進(jìn)行對(duì)比分析可知，兩種模擬結(jié)果具有一致性。
　　在煤柱自燃方面綜合對(duì)煤炭自燃理論和煤柱變形破壞的研究，對(duì)煤柱自燃進(jìn)行科學(xué)探究：（1）對(duì)煤炭自燃學(xué)說(shuō)進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述并對(duì)煤氧復(fù)合的微觀過(guò)程展開(kāi)分析和說(shuō)明；（2）說(shuō)明了煤炭自燃的發(fā)展階段和煤炭自燃所需具備的條件，據(jù)此對(duì)煤柱進(jìn)行自燃條件分析；（3）從察哈素煤礦31303工作面過(guò)往的火災(zāi)實(shí)例中進(jìn)行分析，對(duì)煤柱變形對(duì)自燃的