《三软煤层开采矿压显现规律数值模拟的方案设计》
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摘 要：针对高瓦斯煤层群安全高效开采的问题,为模拟近距离煤层群条件下“三软”煤层开采过程中顶底板煤岩层破裂移动规律,以及随着上保护层工作面推进,下被保护层煤层产生的变形和应力分布特征,据此沙曲煤矿2号薄煤层上保护层22201工作面为现场依据,采用UDEC数值模拟软件,设计了“三软”煤层开采矿压显现规律的数值模拟方案.
关键词：“三软”煤层;矿压显现;岩层移动;数值模拟
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.082
1 工程概况
沙曲煤矿作为上保护层开采的2号煤层位于二叠系下统山西组（P1s）,该组为井田内主要含煤地层之一,底部以K3砂岩（相当于太原西山北岔沟砂岩）连续沉积于太原组之上,全组厚42.89～79.92m,平均厚60.80m,其变化为东南、西北部较厚,中部较薄.岩性为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中～细粒砂岩,含煤5～10层,其中2号、3号、4号、5号煤层为大部可采的主要煤层,井田北翼3号、4号煤层合并,称为3+4号煤层.22201工作面是沙曲矿北二采区2号煤的保护层首采面,工作面走向长度约1538m,倾向长150m.平均倾角4°,平均煤厚1.1m,22201工作面布置如图1、图2.
2 “三软”煤层开采数值模拟
2.1 模型建立
六盘水师范学院矿业与土木工程学院实验中心安装了UDEC数值模拟软件、FLAC3D数值模拟软件、RFPA数值模拟软件,为本项目的研究提供了实验保障.此次实验采用UDEC数值模拟软件进行,以现场实际为原型,建立数值模型,模拟“三软”煤层开采过程中覆岩移动规律,及下部煤层围岩变形和应力变化规律.
模拟计算以沙曲煤矿北翼2号煤22201工作面及其采动环境为模型.依据现场实际情况,模型模拟2号煤层采高1.6m,其中割底0.5m,下方3+4号煤层厚度4.12m,间距14m,下方5号煤厚度3.6m,与2号煤间距22.1m.
根据煤岩层综合柱状,确定计算模型采用摩尔—库仑模型.建立的数值分析模型如图3,走向模型尺寸为250×65.1m.
2.2 数值模拟方案设计
模拟的内容围绕模拟的目的进行,本次模拟“三软”煤层开采过程中覆岩移动规律,及下部煤层围岩变形和应力变化规律.为分析煤层回采时的采动裂隙变化情况,自模型右端50m处起向模型左端推进,分别模拟开采五个回采段：30m、60m、90m、120m、150m.在模型中2号、3+4号煤层中部设置观测测线,以观测“三软”煤层开采过程中覆岩移动规律,及下部煤层围岩变形和应力变化规律.
在工作面走向推进方向设计了以下5种模拟方案：（1）工作面的推进距离为30m;（2）工作面的推进距离为60m;（3）工作面的推进距离为90m;（4）工作面的推进距离为120m;（5）工作面的推进距离为150m.
参考文献：
[1]秦子晗,潘俊锋,任勇.薄煤层作为保护层开采的卸壓机理[J].煤矿开采,2010（04）：85-86.
[2]杨柳.上保护层开采卸压数值模拟与保护效果考察[J].煤矿安全,2011（07）：129-131.
[3]王金安,王树仁,冯锦艳等.岩土工程数值计算方法实用教程[M].福建：科学出版社,2010.
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方案设计引用文献:
[1] 住宅小区方案设计开题报告 开题报告格式
[2] 方案设计论文范文 方案设计方面大学毕业论文范文2500字
[3] 方案设计论文范文 方案设计类有关论文参考文献范文2500字
