切眼侧压煤覆岩隔离注浆充填末组钻孔合理位置研究

发布时间：2017-10-26 00:22

  本文关键词：切眼侧压煤覆岩隔离注浆充填末组钻孔合理位置研究

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【摘要】：切眼侧压煤是指地面村庄及其它建(构)筑物只压覆工作面开切眼侧一定块段,该压煤类型属于局部压煤问题。采动覆岩隔离注浆充填是利用离层内注浆充填体和隔离煤柱联合控制关键层和地表下沉的一种部分充填开采方法。对于隔离注浆充填的此类压煤而言,末组钻孔的位置往往存在一定的矛盾性,即充填区域过小无法保证工程质量,充填区域过大又造成经济上的不合理。为此,在满足工程客观要求的前提下,尽最大可能进行经济成本控制,求得末组钻孔合理位置确定的平衡点,本论文采用了理论分析、数值模拟与现场实测等方法进行研究。理论研究表明,末组钻孔合理位置的选择主要是通过注浆充填体发挥作用后使得临近村庄压煤区域主关键层未受较大扰动,从而控制压煤区域上覆岩层的稳定性,有效地控制地表沉陷,保护地面村庄。模拟实验结果表明,注浆充填控制区域越大,地表沉陷控制效果越好,对于非充分采动压煤区位置而言,当充填控制区域恰好等于压煤距时,该模拟所对应的村庄位置的地表下沉值及倾斜值均恰好同时满足不迁村的要求,末组钻孔位置布置在距离压煤线以内150m位置处；对于充分采动压煤区而言,当充填控制区域恰好等于充分采动距时,该模拟所对应的村庄位置的地表下沉值及倾斜值均恰好同时满足不迁村的要求,末组钻孔布置在距离充分采动距以内150m位置处。模拟结果也表明末组钻孔布置符合边际效用递减规律：即在其它条件不变的情况下,如果投入的注浆量(即注浆充填控制区域)连续的等量增加,减沉效果也随之增加,但减沉效果的增量是递减的。研究成果指导了淮北某矿766工作面切眼侧压煤覆岩隔离注浆充填末组钻孔布置。该工作面属于非充分采动压煤区类型,设计时以压煤距作为充填控制区域范围,末组钻孔距离压煤线的距离214m。通过注浆充填,地面村庄最大下沉97mm,地面建筑物没有任何损坏,达到了不迁村安全采煤目的,取得显著的减沉控制效果。
【关键词】：切眼侧压煤 覆岩隔离注浆充填 部分充填 末组钻孔 关键层 绿色开采
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD823.7
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-28
• 1.1 问题的提出与研究意义17-18
• 1.2 文献综述18-25
• 1.3 主要研究内容与技术路线25-28
• 2 切眼侧压煤隔离注浆充填沉陷控制概化模型28-38
• 2.1 采动覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术原理及示意图28-29
• 2.2 基于末组钻孔位置的沉陷控制概化模型的建立29-32
• 2.3 压煤距与充分采动距的概念32-33
• 2.4 注浆充填控制区域的类型划分33-35
• 2.5 基于减沉率的末组钻孔布置原则35-36
• 2.6 本章小结36-38
• 3 非充分采动压煤区末组钻孔合理位置的模拟研究38-53
• 3.1 数值模拟方法与方案38-43
• 3.2 不同末组钻孔位置下地表移动变形模拟过程43-44
• 3.3 不同末组钻孔位置下地表移动变形结果分析44-51
• 3.4 非充分采动压煤区末组钻孔定位方法51
• 3.5 本章小结51-53
• 4 充分采动压煤区末组钻孔合理位置的模拟研究53-64
• 4.1 数值模拟方法与方案53-56
• 4.2 不同末组钻孔位置下的地表移动变形模拟过程56-57
• 4.3 不同末组钻孔位置下的地表移动变形模拟结果分析57-62
• 4.4 充分采动区末组钻孔定位方法62-63
• 4.5 本章小结63-64
• 5 切眼侧压煤末组钻孔定位流程及工程应用64-69
• 5.1 末组钻孔合理位置的定位流程64-65
• 5.2 工程应用65-68
• 5.3 本章小结68-69
• 6 主要结论与展望69-71
• 6.1 主要结论69-70
• 6.2 工作展望70-71
• 参考文献71-77
• 作者简介77-79
• 学位论文数据集79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：1096181