论文部分内容阅读
本文根据淮北矿业集团朔里煤矿Ⅱ1采区现场地质条件和生产技术条件,采用现场实测、理论分析、数值模拟、相似材料模拟、工程实践相结合的方法,对处于3煤及5煤采空区之间,且与5煤平均间距为9m的4煤上行开采可行性进行了研究。 通过对现场实际开采状况及其顶底板岩性、结构进行的调研,结合钻孔窥视探测及岩芯破碎程度对4煤底板破碎分区进行实测,综合判断4煤受5煤采动破坏情况、4煤底板(即5煤顶板)岩层破坏及裂隙发育程度和采空区上覆岩层“三带”分布高度,为4煤上行开采可行性研究提供现场实地判别依据。 在充分研究采场上覆岩层结构相关理论及上覆岩层移动变形一般规律与上行开采之间的关系的基础上,分析了影响上行开采的关键因素、基本原则,考察了5煤对4煤采动影响的时空关系;通过运用三带判别法、围岩平衡法、比值判别法、数理统计法对上行开采4煤进行了理论判别,同时认为4煤下方岩层中控制层的存在及其位置影响着上行开采可行性判别。 通过数值模拟、相似材料模拟实验模拟了上下煤层采动后围岩运移规律、三带分布特征、煤层应力分布以及4煤层受破坏情况,获得了上行开采覆岩运动规律、结构形态及应力分布特征,同时利用模拟开采4煤的方式对能否上行开采进行了判别。 综合以上各种判别方式,4煤处于5煤采动形成的冒落带上方,处于裂隙带下位区域,4煤属于整体下沉,整体结构完整、赋存形态连续,上行开采4煤是可行的。基于多种判别方式做出的可行性判别,结合4煤进行的上行开采工程实践,对上行开采可行性研究成果进行了验证。通过本次上行开采的可行性研究及工程实践,在一定程度上丰富了上行开采的理论,积累了上行开采实践经验,同时对处于衰老期的朔里煤矿稳定矿井产量,提高资源回收率,延长矿井服务年限,具有重要的实际价值和现实意义。