豫西新安煤田拟选保护层评价

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保护层开采是最经济、有效的区域消突措施。豫西新安煤田主采煤层全层构造煤,瓦斯含量大,煤层透气性低,突出危险严重。随着矿井向深部开采,瓦斯问题日益严重,制约矿井安全生产,以保护层开采为手段的区域消突措施势在必行。论文以瓦斯突出机理、围岩移动变形和保护层开采等理论为指导,结合新安煤田含煤地层赋存情况,运用理论分析和FLAC3D数值模拟手段,进行了新安煤田保护层拟选、拟选保护层评价和保护层选择方案确定方面的研究,为新安煤田选择经济可行的区域消突提供依据。论文主要内用有:  (1)依据保护层开采理论和新安煤田含煤地层赋存情况,确定主采煤层上方二2、二3和二4煤层作为拟选保护层。  (2)运用数值模拟方法对3个拟选保护层进行应力、位移和膨胀变形率3个方面的评价。3个拟选保护层开采后,被保护层底板最小垂向应力分别降至7.2MPa、9MPa和10MPa;被保护层底板最大垂向位移分别为0.16m、0.145m和0.11m;被保护层最大膨胀变形率分别3.3‰、3.1‰和2.7‰。  (3)依据钻孔资料,绘制3个拟选保护层区域分布图。二2煤层分布区域较广,义安矿和孟津矿均有大量区域分布;二3煤分布区域次之,在新安矿和孟津矿区域有分布;二4煤分布最少,仅在浅部新安矿有分布。  (4)依据膨胀变形率、最大保护垂距和始突深度垂向应力为指标,对3个拟选保护层进行评价,3个拟选保护层均可作为上保护层开采,其中二2煤层保护效果最为理想。  (5)提出新安煤田保护层选择方案,突出危险区有全煤保护层开采条件时,应该无条件开采保护层,否则,可以有条件的开采半煤岩或软岩。
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