论文部分内容阅读
房柱式开采后形成的采空区存在煤岩柱,煤岩柱虽然可以控制地表下沉,抑制岩层移动,但是下煤层房采区煤岩柱的存在可能会降低上煤层蹬空综采工作面的安全性。本文研究区域内6号煤层6107蹬空综采工作面开采存在蹬空威胁,6107蹬空综采工作面的开采不仅会破坏本煤层周围岩层结构,也会破坏下部9号煤层房采区煤岩柱的稳定性,一旦房采区煤岩柱失稳破坏必然会对6107蹬空综采工作面安全产生影响。本论文以山西朔州元宝湾煤矿蹬空开采为背景,采用相似材料模拟、现场实测、UDEC数值模拟等方法,研究了房采区煤岩柱的稳定性及其破坏变形对6107蹬空综采工作面的影响。通过对6号煤层蹬空开采引起下煤层房采区煤岩柱失稳机理进行研究,探索煤岩柱的失稳规律及解决煤岩柱失稳的具体方法,主要研究成果如下:(1)通过UDEC数值模拟软件,模拟了9号煤层在不同采宽不同充填高度条件下对6107综采工作面开采影响。研究表明:6号煤层开采前,房柱式采宽12m时煤岩柱稳定,6号煤层开采后,相比采宽13m、12m、11m条件下,采宽10m时房采区煤岩柱破坏程度最小,煤岩柱趋于稳定,且6号煤层工作面最大推进距离85m;9号煤层采空区充填后,通过不同方案间的效果对比发现,充填高度7m及7m以上时,房采区煤岩柱的稳定程度较好。(2)通过相似材料模拟试验,模拟了9号煤层在一定采宽一定充填高度条件下对6号煤层6107综采工作面开采影响。研究表明:在同一试验条件下,煤岩柱宽度较小时更容易破坏失稳,模型1及模型2中6号煤层分别开采到65m、75m时煤岩柱破坏,充填高度7m时9号煤层房采区煤岩柱稳定。(3)针对6107综采工作面蹬空开采区域注浆钻孔的窥视结果,表明1号孔、2号孔、3号孔及6号孔充填效果良好。5号孔附近老采空区充填未接顶高度约为2m,说明此处采空区充填效果一般。13号孔附近老窑区存在将近4m的充填未接顶空洞,说明此处充填效果不好,势必将对6107工作面的安全回采造成一定程度的影响,需提前做好防治对策。(4)综合UDEC数值模拟、相似材料模拟、现场试验效果分析得出,当充填不接顶高度达到2m及2m以下时,6107蹬空综采工作面开采不会造成9煤房采区煤岩柱失稳破坏,老采空区基本稳定。该论文有图59幅,表9个,参考文献98篇。