海下煤層開采合理確定開采上限研究.pdf

1、北皂煤礦作為國內(nèi)首個海域下開采的礦井，其海域擴大區(qū)位于渤海境內(nèi)。北部煤層抬升位置處于海域擴大區(qū)的西部，煤層出露于淺部，海水下部為第四系含水層，當(dāng)煤層開挖至淺部時受到第四系含水層和海水的威脅。為了保證煤層開挖不波及第四系含水層和海水，需合理留設(shè)防水煤柱。因此，合理留設(shè)防水煤柱，科學(xué)確定煤層最大開采上限，是保障海域下礦井安全高效生產(chǎn)的重要手段。
　　本文以北皂煤礦海域三采區(qū)H2303工作面為工程研究背景，在分析第四系相對隔水層以及第四

2、系底界巖層特性和分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，綜合運用材料力學(xué)理論計算法，得出了不同安全系數(shù)條件下的安全隔離層厚度。進(jìn)一步運用規(guī)程公式法、經(jīng)驗類比法、現(xiàn)場實測法計算得出煤層上覆巖層導(dǎo)水裂隙帶最大高度。同時，運用FLAC3D有限元數(shù)值模擬技術(shù)，設(shè)置-190m、-180m、-170m、-160m不同開切眼水平的開采方案，對工作面覆巖的位移和破壞變化規(guī)律進(jìn)行了模擬，得出煤層覆巖導(dǎo)水裂隙帶的最大擴展高度。綜合分析，在考慮一定的安全系數(shù)前提下，并留設(shè)一定保護