【摘 要】
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分岔煤层是近距离煤层的一种,在两淮地区普遍存在,由于采煤技术限制无法一次性开采,开采上分层煤会破坏下分层煤顶板完整性,致使下分层煤顶板易于冒落、垮塌,严重影响安全生产。因此,研究下分层顶板结构演化特征及其稳定性是十分必要的。本文以许疃煤矿7煤层为研究对象,在系统收集矿井地质等相关资料的基础上,采用地质统计和理论分析的方法,对7煤层沉积特征进行了分析,划分了岩层组合类型;采用理论计算和数值模拟和现场
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分岔煤层是近距离煤层的一种,在两淮地区普遍存在,由于采煤技术限制无法一次性开采,开采上分层煤会破坏下分层煤顶板完整性,致使下分层煤顶板易于冒落、垮塌,严重影响安全生产。因此,研究下分层顶板结构演化特征及其稳定性是十分必要的。本文以许疃煤矿7煤层为研究对象,在系统收集矿井地质等相关资料的基础上,采用地质统计和理论分析的方法,对7煤层沉积特征进行了分析,划分了岩层组合类型;采用理论计算和数值模拟和现场探查方法研究了上分层71煤开采顶底板采动破坏特征,分析了下分层72煤顶板岩体结构采动演化过程,并对其再生顶板稳定性进行了评价,为该工作面顶板治理与管理提供了科学依据。取得的主要成果和认识如下:1.基于许疃煤矿沉积环境分析,探讨了 7煤层分岔现象的原因;依据岩性、厚度、结构特征等指标对7煤顶底板进行了结构类型、岩性类型的划分,结果显示7煤顶底板岩性以软质岩体为主、中硬岩体次之;分析了研究区7煤层的构造发育特征对煤层回采的影响。2.分析了 7煤层顶底板结构特征,采用理论公式计算了上分层71煤顶底板采动破坏深度;依据分岔煤层层间距建立了 5种结构类型,采用FLAC3D数值模拟方法研究了不同结构类型71煤开采顶底板采动破坏特征,并与钻孔探查结果进行了对比分析。3.基于71煤顶底板采动破坏程度分析,结合层间厚度与破坏程度的关系,将72煤再生顶板划分成Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等3类,72210工作面主要以Ⅱ型再生顶板为主。4.采用数值模拟方法对再生顶板条件下分层72煤开采的顶板破坏特征进行了研究,并与原生顶板条件开采71煤、72煤模拟结果进行了对比,对下分层72煤再生顶板稳定性进行了评价,揭示了再生顶板的不稳定性。图[45]表[12]参[112]
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