上河煤矿条带充填开采覆岩载荷传递规律研究

发布时间：2024-02-21 03:41

　　陕北地区中小煤矿早期广泛采用房柱式开采,煤柱长期蠕变后导致大范围的“围岩—煤柱群”承载结构失稳。因此,考虑将未开采的实体煤调整为条带充填开采。论文以榆林市上河煤矿为研究对象,运用理论分析、物理相似模拟、数值模拟和现场实践的方法,对条带充填开采参数及覆岩载荷传递规律进行了研究。条带充填开采覆岩载荷需要缓慢转移至充填体,研究将上河煤矿整个采充过程分为基准条带采充、偶数条带煤柱采充,奇数条带煤柱采充三个阶段。论文以温克尔弹性地基理论为依据,构建了“煤柱—顶板”力学模型,推导出了采后顶板的挠曲公式,并计算出条带工作面“采7m留8m”的开采参数,估算采后条带煤柱垂向应力为6.45MPa。相似模拟研究表明,第一阶段实体煤条带开采后覆岩载荷主要转移至遗留条带煤柱,煤柱支承压力平均值由初始应力2.51MPa增长到4.10MPa左右,覆岩与条带煤柱间存在承载结构;第二阶段偶数编号煤柱采充结束后,覆岩载荷主要由遗留奇数条带煤柱支承,煤柱支承压力均值为5.5MPa;第三阶段奇数编号煤柱采充后,覆岩载荷主要由第一阶段条带充填体支承,支承压力均值为2.76MPa,第三阶段充填体基本不承载。数值模拟研究表明,条带...

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图2.1交通位置图

地理坐标为：东经109°52'5"～109°53'15"，北纬38°22'33"～38°23'16"。矿井交通运输公路为主，铁路为辅助。矿井北临榆林一神木公路，西南方向约15km可上西安一包头公路。神木一延安铁路于矿井西北处约10km的金鸡滩镇路过。矿井交通位置见图2.1....

图2.2上河煤矿地表概况区内水系不发育，井田西部约4km处为头道河，河上修建有塌崖畔、石峁等水库，

图2.2上河煤矿地表概况井田西部约4km处为头道河，河上修建有塌崖北缘由东向西流过，除了出现降水期之外，绝，日夜温差最高为20°C，年均气温为8°C。

图2.3试验煤样试件

（a）单轴抗压强度试件（b）单轴抗拉强度试件图2.3试验煤样试件

图2.4N600液压伺服压力机

13图2.4N600液压伺服压力机

本文编号：3904984