条带式Wongawilli采煤法覆岩与地表沉陷特征研究

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随着煤炭的不断开采,适合长壁开采的资源越来越少,“三下”压煤几乎遍及每个矿区,为解放这些村庄下压煤,延长矿井服务年限,有效保护地表建(构)筑物,需要对村庄下采煤方法进行研究。本文针对漳村煤矿1309工作面村庄下压煤,采用理论研究、模拟试验及预计分析相结合的研究方法,进行了条带式旺格维利采煤覆岩与地表沉陷特征研究。首先,将条带开采和旺格维利采煤法相结合提出了条带式旺格维利采煤法,并给出了五种巷道布置方式。其次以漳村煤矿地质采矿条件为基础,采用FLAC3D数值模拟软件建立了数值模拟原型,将两种不同巷道布置方式的应力场、位移场及塑性区进行对比分析,结果表明双巷单翼式优于单巷双翼式开采;然后结合相似模拟试验及关键层理论,对条带式旺格维利采煤上覆岩层的变化规律以及煤柱稳定性进行研究,结果表明条带式旺采煤柱能够很好地控制覆岩变形,煤柱稳定性较好。最后,对1309工作面进行方案设计,具体包括确定采留宽尺寸、巷道布置、工作面设备、支护及生产系统等问题,并采用概率积分法对工作面开采后的地表移动变形进行了预计,结果表明条带式旺采地表建筑物损害程度在Ⅰ级影响范围之内。研究说明,条带式旺格维利采煤既能也有效的保护地表建筑物,又能提高煤炭资源的开采效率。
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