興隆煤礦下保護(hù)層開(kāi)采傾向保護(hù)范圍劃定相似模擬實(shí)驗(yàn)及其可靠性研究.pdf

1、本文針對(duì)下保護(hù)層開(kāi)采傾向保護(hù)范圍劃定問(wèn)題，依據(jù)下保護(hù)層開(kāi)采過(guò)程中覆巖破斷理論和瓦斯流動(dòng)規(guī)律，以興隆煤礦1601工作面為研究背景，采用物理相似模擬實(shí)驗(yàn)的方法劃定被保護(hù)層傾向保護(hù)范圍，并用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)考察相結(jié)合的方法，驗(yàn)證相似模擬劃定傾向保護(hù)范圍的可靠性。
　　本文研究取得的主要研究成果有：
　?、俨捎美碚摲治龇ǎ治龅贸鱿卤Ｗo(hù)層開(kāi)采過(guò)程中覆巖運(yùn)動(dòng)特征，指出近水平、傾斜和急傾斜覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律的不同；并指出下保護(hù)層開(kāi)采過(guò)程中近水平

2、、傾斜和急傾斜覆巖采動(dòng)裂隙對(duì)瓦斯運(yùn)移的影響因素。
　　②通過(guò)下保護(hù)層開(kāi)采物理相似模擬實(shí)驗(yàn)，明確了覆巖應(yīng)力集中特征和應(yīng)力分布形態(tài)；實(shí)驗(yàn)研究表明，被保護(hù)層在運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道留設(shè)煤柱形成了較大的應(yīng)力集中，采空區(qū)正上方巖層由于下沉位移較大，整體應(yīng)力分布呈近似開(kāi)口“U”形。
　?、墼谙卤Ｗo(hù)層開(kāi)采物理相似模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，依據(jù)3‰的變形準(zhǔn)則，劃定了相似模型下保護(hù)層開(kāi)采傾向有效卸壓范圍的上、下邊界卸壓角，分別為91°、67.4°。

3、r>　?、懿捎脭?shù)值模擬方法，并依據(jù)煤層殘余瓦斯壓力≤0.74Mpa的準(zhǔn)則，確定了傾向保護(hù)范圍的上、下邊界卸壓角分別為92.7°、70.1°；基于3‰的變形準(zhǔn)則，劃定的傾向保護(hù)范圍上、下邊界卸壓角分別為90.3°、68.5°。
　?、莞鶕?jù)興隆煤礦1601工作面現(xiàn)場(chǎng)考察結(jié)果，劃定了下保護(hù)層開(kāi)采傾向有效卸壓范圍的上邊界卸壓角為91.4°，下邊界卸壓角為67.6°；通過(guò)比較本次三種方法劃定的傾向保護(hù)范圍，三種方法劃定的傾向保護(hù)范圍差別較小