【摘 要】
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针对近距离煤层开采过程中的上覆岩层沉陷运移复杂问题,以钱家营矿近距离多煤层开采为研究对象,采用理论分析、相似模拟及数值模拟试验等手段进行了研究,获得以下成果:1)近距
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针对近距离煤层开采过程中的上覆岩层沉陷运移复杂问题,以钱家营矿近距离多煤层开采为研究对象,采用理论分析、相似模拟及数值模拟试验等手段进行了研究,获得以下成果:1)近距离多煤层相似模拟研究结果通过在模型上部施加载荷的条件下,对位于-638m~-440m深度位置的近距离多煤层进行了相似模拟开采试验。在上部单煤层开采时,其上覆岩层的沉降范围在垂直方向上逐渐向上发展,垮落形式基本为基于开采中心对称式的垮落,采空区上覆岩层出现应力释放,应力集中区主要位于开采前后煤柱位置;在下部的煤层开采过程中,每一煤层开采都会引起其上部已发生沉陷的覆岩再次出现沉陷,靠近采空区中央的位置其沉降程度越剧烈,其上部已开采煤层两侧煤柱中应力出现减弱,上覆岩层的裂隙带随着开采煤层的增加逐渐向上岩层移动。2)近距离多煤层数值模拟研究结果1357W煤层在开采时,采空区的上覆岩层中的塑性区逐渐扩展,采空区周边岩层出现比较大的位移变化,主要为拉伸破坏,并在前后的煤柱产生了应力集中区域;下部三个煤层分别开采时,在初始阶段上覆岩层位移场及塑性区均未出现明显的变化,采空区下部应力释放区中塑性区域变化较小,随着开采进行,上部煤层的覆岩受到多次开采引起的影响,出现多次沉降变形,采空区两侧的应力集中区扩展并与上部煤层的应力集中区汇合,采空区下方的应力释区范围扩大。通过相似模拟和数值模拟试验获得钱家营矿近距离多煤层开采时上覆岩层的沉降位移及围岩的应力变化规律,为多煤层安全开采提供一定参考。
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