魯西煤礦極近距離煤層下分層開采覆巖運動規(guī)律研究.pdf

1、論文以魯西煤礦為工程地質(zhì)原型，通過力學(xué)試驗、數(shù)值模擬、現(xiàn)場監(jiān)測和理論分析等方法，對頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì)、分層開采時導(dǎo)水裂縫發(fā)育、工作面巷道松動圈及工作面頂板運動規(guī)律等進(jìn)行了研究。
　　采用MTS815.03電液伺服巖石試驗系統(tǒng)對工作面的頂?shù)装寮懊簩拥牧W(xué)性質(zhì)進(jìn)行了測試，表明頂?shù)装鍘r層的力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出明顯的多分層特征。3下107工作面上覆巖層整體強(qiáng)度較低，剛度較小，完整性較差，屬于中等偏軟巖層。
　　現(xiàn)場采用DYTJ20型巖層探測記

2、錄儀探測3下109工作面順槽圍巖松動圈，軌道順槽巷道距離工作面80m處的松動范圍為1.32～2.07m，屬于大松動圈，圍巖屬于V類，是不穩(wěn)定圍巖;皮帶順槽巷道距離工作面80m處的松動范圍為2.85～3.45m，所以屬于大松動圈，圍巖屬于Ⅵ類，是極不穩(wěn)定圍巖，其中5m護(hù)巷煤柱全部進(jìn)入塑性區(qū)。
　　分別對工作面支架受力載荷、錨桿工作阻力、鉆孔應(yīng)力、單體液壓支柱受力、巷道表面位移狀況監(jiān)測。3下109工作面直接頂下分層初次垮落步距為15.

3、6m，直接頂上分層的初垮步距為26.1m;工作面老頂初次來壓步距為32m，周期來壓步距平均為11.6m。根據(jù)實際觀測結(jié)果，軌道順槽和皮帶順槽的超前壓力主要影響范圍最大分別為26.4m、33.13m。在3下109工作面隨工作面推進(jìn)過程中，各支架的工作壓力達(dá)到額定工作阻力86.4％。錨桿和錨索的受力監(jiān)測表明，玻璃鋼錨桿、螺紋鋼錨桿及錨索的預(yù)緊力明顯偏低。
　　利用FLAC數(shù)值模擬對107工作面上下分層的上覆巖層的導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度做了

4、分析，并與經(jīng)驗公式計算的結(jié)果進(jìn)行了對比。實測上分層3上107開采后的導(dǎo)水裂縫帶的高度是30.4m，下分層3下107開采完成后是41.51m，下分層開采后高度增加較少。上部3上107工作面開采兩年半以后的導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度為30.4m。并且隨著工作面停采時間的增大，采動裂隙尤其是上部的微小裂隙會部分閉合，導(dǎo)致導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度有所降低。
　　最后，根據(jù)研究結(jié)論對魯西煤礦極近距離煤層開采時的安全技術(shù)措施給出相應(yīng)建議，對類似礦井安全生產(chǎn)