文档介绍：基于非线性理论水体下采煤方案优化
及安全性研究报告
目录
1、立项的背景与意义 1
立项的背景 1
技术目标 1
技术内容 1
技术方法和路线 2
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3
3
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3. 矿井水文地质概况 15
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4 冒落带、导水裂隙带高度计算 24
计算理由 24
计算公式 24
计算结果 25
覆岩岩性分析 25
冒落带、裂隙带高度计算 26
26
保护层厚度的选择 26
安全性分析 27
5. 断层防隔水煤柱安全性验算 28
5. 1 验算依据 28
5. 2 验算结果 28
6 冒落带、导水裂隙带高度数值模拟 30
HPUY移动变形预计软件简介 30
覆岩内部主要影响半径的确定 33
移动变形主矢量计算方法 35
35
变形主矢量的计算方法 38
主应变的求取 39
Drucker-Prager准则的应变表达式 40
预计变形量与判断破坏与否的计算程序表达 41
回采方案裂隙带高度数值模拟 42
数值模拟结果安全性分析 47
7 固液耦合理论分析安全煤柱的稳定性 48
FLAC3D软件简介 48
FLAC3D的优点 49
本构模型 49
计算模式 50
前后处理功能 50
主要应用领域 51
复杂地质条件建模的理论基础及建模 52
三次样条插值的基本原理 52
53
建立模型 54
模型边界条件 56
煤岩物理力学参数的选取 56
块体固液耦合理论 57
基本假设 57
数学模型 59
流体渗流方程的数值解法 60
程序设计 62
模型的求解过程 63
计算结果比较 66
无渗流作用下煤柱稳定分析 66
有渗流作用下煤柱稳定分析 67
8 蓄水池坝安全性分析 70
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下沉对堤坝影响的安全性分析 72
水平变形对堤坝的影响分析 74
9 结论 76
1、立项的背景与意义
立项的背景
AAAAA公司1970年8月动工兴建,1977年12月简易投产,2005年核定生产能力为60万吨/年。目前,正在进行90万吨/年改扩建工作。
矿井开拓方式为斜井开拓,多水平分区式开采,布置14、15两个采区。14采区为生产采区,布置有14161综放工作面,剩余储量103960万吨,预计2013年2月份回采结束,接替面为14022工作面,目前正在进行扩切眼工作,2013年元月份开始安装支架。15采区为改扩建区域,布置有1501备采工作面(),目前正在实施瓦斯抽采。采煤方法均为走向长壁放顶煤,全部垮落法管理顶板。
根据以上的工作面接替按排,备采工作面1501将在瓦斯抽放达标后回采。矿井西部、1501工作面上山方向邻接F19正断层,落差0~20m,走向N6°E~N16°E,倾向NW,倾角57°。邻接F19断层处地表位置有西柏涧村西蓄水池,蓄水量不大,通过测量及地理信息系统计算,蓄水量为8857m3。F19断层揭露资料较少,因此F19正断层在该区的延展及富水性情况及地表蓄水池对1501工作面正常回采影响需要论证;因1501工作面煤层较厚,为安全合理留设断层防水煤柱,解放更多的煤炭可采资源,对该断层进行固液耦合数值模拟,以验证煤柱的稳定性具有必要性。
技术目标
根据实测资料,利用非线性理论,分析研究不同回采方案上覆岩层裂隙带的发育范围,进行回采方案优化,在资源回收最大化的前提下,提出能够满足生产需要的解决方案
技术内容
①利用非线性理论,分析研究水体下采煤的