多煤層下保護層開采保護范圍的研究.pdf

1、多煤層下保護層開采保護范圍的研究重慶大學碩士學位論文(學術學位)學生姓名：江記記指導教師：王宏圖教授專業(yè)：安全技術及工程學科門類：工學重慶大學資源及環(huán)境科學學院二O一二年五月重慶大學碩士學位論文中文摘要摘要隨著開采深度的增加，煤層中的地應力、瓦斯壓力與瓦斯含量不斷增大，煤與瓦斯突出的威脅也在不斷增大，已成為制約礦井安全高效開采的主要因素。為防止多煤層開采時的煤與瓦斯突出，前人進行了大量的研究，提出了許多有效的防治措施，其中保護層開采被國

2、內外實踐證明是防治煤與瓦斯突出的最有效、最經(jīng)濟的措施。本文針對急傾斜多煤層下保護層開采的卸壓保護范圍確定的問題，結合魚田堡煤礦急傾斜下保護層工作面開采的實際情況，開展對下保護層開采工作面開采后被保護層的煤層瓦斯參數(shù)變化規(guī)律的現(xiàn)場考察研究和下保護層開采的卸壓保護范圍的數(shù)值模擬研究，其研究對于確定礦井實際的下保護層開采卸壓保護的安全生產范圍具有重要的理論意義和實際工程應用價值。論文研究取得的主要成果有：①在煤層開采后，采空區(qū)上覆巖層形成冒落

3、帶、裂隙帶、彎曲下沉帶，并產生離層裂隙和破斷裂隙：通過對煤層開采后的關鍵層的理論分析，發(fā)現(xiàn)導氣裂隙是隨關鍵層的破斷由下向上發(fā)展的；在采空區(qū)面積達到一定值時，“導氣”裂隙的分布也同樣呈“0”形圈特征；這些裂隙為煤層瓦斯的流動提供了重要通道。②分析上覆巖層運動及破壞基本形式，得出在開采急傾斜煤層時覆巖破壞的范圍主要位于在采空區(qū)的偏上山方向；巖層在自重應力的作用下，直接項頂板巖層在產生法向彎曲的同時，易受沿層理面法向分力的作用而產生沿層理面向

4、采空區(qū)方向的移動和滑落。③通過數(shù)值模擬多煤層下保護層開采后被保護層的應力場及變形場的動態(tài)發(fā)展過程，確定了隨下保護層工作面的推進，被保護層沿傾向和沿走向上的法向相對變形規(guī)律；根據(jù)下保護層開采后煤層變形保護準則，確定了下保護層開采沿走向和沿傾向的卸壓保護范圍，其中沿傾向下部邊界的卸壓角為72。，沿走向的卸壓角為56。。④根據(jù)魚田堡煤礦下保護層開采后被保護層的瓦斯壓力考察，得到了被保護層的原始瓦斯壓力分布規(guī)律和瓦斯壓力變化“四帶”范圍。⑤根據(jù)