文档介绍：分类号:TD32 密级: 公开
U D C : 单位代码:10424
学位论文
极近距离煤层交错采场覆岩破坏规律研究
张磊
申请学位级别:硕士学位专业名称: 采矿工程
指导教师姓名:温兴林职称: 副教授
山东科技大学
二零零九年五月
论文题目:
极近距离煤层交错采场覆岩破坏规律研究
作者姓名: 张磊入学时间: 2006 年 9 月
专业名称: 采矿工程研究方向: 特殊开采理论与技术
指导教师: 温兴林职称: 副教授
论文提交日期: 2009 年 5 月
论文答辩日期:2009 年 6 月 12 日
授予学位日期:
STUDYON THE FAILURE LAW OFOVERBUREDENSTRATA
INDUCEDBYULTRA-CLOSE SPACE CROSSINGSTOPES
A Dissertation submitted in fulfillment of the requirementsof the degree of
MASTER OF PHILOSOPHY
from
Shandong University of Science and Technology
by
Zhang Lei
Supervisor: Associate ProfessorWenXinglin
College of Natural Resources and Environmental Engineering
May 2009
声明
本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文,除了所列参考文献和世所
公认的文献外,全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交
于其它任何学术机关作鉴定。
硕士生签名:
日期:
AFFIRMATION
I declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements
for the award of Master of Philosophy in Shandong University of Science and
Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The
document has not been submitted for qualification at any other academic
institute.
Signature:
Date:
山东科技大学硕士学位论文摘要
摘要
论文选题自济(宁)北矿区岱庄煤矿开采极近距离煤层交错工作面开采,从大结构演
化角度对形成的空间交错“十”字型采场覆岩破坏规律进行研究。论文首先对“十”字
型采场中上部工作面开采对底板的破坏进行弹塑性力学分析、资料总结,对极近距离煤
层进行了定义。然后理论分析得出采场开采后覆岩破坏的垮落带、断裂破坏带的范围计
算流程,通过对垮落带、断裂破坏带及离层带破坏边界周边的载荷转移分析,论证了覆
岩破坏支承压力拱大结构的存在及形态。
论文对上下采场覆岩破坏范围及空间结构进行了理论分析,然后采用相似材料实验
建立“十”字型采场开采的二维模型、应用数值模拟软件 Flac3D 建立三维开采模型,从
不同角度、分阶段对极近距离空间交错采场覆岩破坏规律、空间大结构及支承压力的演
化进行了分析,研究成果如下:
当“十”字型采场下部工作面距离上部采空区距离较远时,采场的覆岩破坏结构及
支承压力演化规律均符合三面均未采动的“O”型采场的演化规律;当下部工作面靠近
上部采空区时,上下采场形成的支承压力拱拱脚重合,煤体支承压力增大,当下部工作
面距离上部采空区之间煤体宽度缩小至一定值时,拱脚叠合处煤体破坏,两破坏拱之间
的覆岩发生高位离层、整体下沉,两覆岩破坏结构突变贯通,形成冲击地压;当下部工
作面穿过采空区后,破坏高度增大至上下工作面面长之和的 2 / 4 倍以上;随下部工作
面背离上部采空区距离增大,下部工作面覆岩破坏结构及支承压力演化逐渐恢复“O”
型采场的特点。
论文针对“十”字型采场覆岩破坏结构贯通前易出现的顶板灾害,提出了充填开采、
改变落煤方向、微震监测等防治、监测方案。
课题对“十”字型采场各阶段覆岩破坏及支承压力演化规律进行研究总结,并针对
上下采场覆岩破坏大结构贯通前易形成冲击地压提出了防治措施,为保证矿井安全生产
提供理论支持,具有重要现实意义。同时,本课题的内容是对极近距离空间交错形成的
“十”字型采场覆岩破坏规律的基础性研究,可视为对现有