多煤層開采高應(yīng)力演化與能量場(chǎng)分布規(guī)律研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著煤炭開采強(qiáng)度的加大，煤層賦存條件優(yōu)越的礦體越來(lái)越少，煤層群開采受到越來(lái)越多的關(guān)注。煤層群煤層多次采動(dòng)后，受其影響下應(yīng)力承載結(jié)構(gòu)減弱、采動(dòng)高應(yīng)力形成、采動(dòng)應(yīng)力相互演化疊加，進(jìn)而出現(xiàn)巷道支護(hù)困難、頂?shù)装宀灰卓刂?、沖擊地壓、瓦斯抽采困難等多種問題。根據(jù)淮南礦區(qū)潘二礦西四采區(qū)A、B組煤（B8、B7、B6、B5、B4、A3、A1煤）煤層賦存條件以及開采技術(shù)特征，綜合采用礦井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究、數(shù)值模擬試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室相似材料模擬試驗(yàn)和理論計(jì)算分

2、析等方法，對(duì)煤層群大范圍采場(chǎng)圍巖多煤層采動(dòng)下高應(yīng)力演化和能量場(chǎng)分布規(guī)律進(jìn)行了研究。
　　研究在大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)采場(chǎng)開采技術(shù)特征、煤巖物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)、分析、匯總，進(jìn)而設(shè)計(jì)了A、B組煤多煤層多次采動(dòng)FLAC3D數(shù)值模擬模型、實(shí)驗(yàn)室相似材料模擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ?。研究分析了多煤層一次采?dòng)下圍巖應(yīng)力場(chǎng)、塑性區(qū)演化分布特征以及能量場(chǎng)分布規(guī)律，以及多煤層多次采動(dòng)下圍巖應(yīng)力場(chǎng)、塑性區(qū)演化分布特征以及能量場(chǎng)分布規(guī)律?；诿簩尤憾嗝簩娱_采條件下

3、高應(yīng)力演化效應(yīng)和能量場(chǎng)分布規(guī)律，構(gòu)建了多煤層卸壓開采應(yīng)力演化模型以及能量場(chǎng)演化模型。多煤層卸壓開采條件下，圍巖應(yīng)力在多次開采情況下應(yīng)力的“疊加”效應(yīng)以及在縱向距離上隨著距開采煤層距離不同而產(chǎn)生“均化”效應(yīng)。在煤層采出時(shí)，能量場(chǎng)具有和圍巖應(yīng)力場(chǎng)較為相似的分布特征，在開采煤層煤壁前方呈現(xiàn)出能量耗散釋放分區(qū)、能量激活敏感區(qū)以及能量?jī)?chǔ)存穩(wěn)定區(qū)分區(qū)特征。
　　研究結(jié)果對(duì)相近工程地質(zhì)條件下礦井安全、高效開采以及煤與瓦斯共采提供了重要的指導(dǎo)意義