近距离煤层采空区下大采高综采面覆岩活动规律研究
近距离煤层下行开采时，下位煤层项板受上煤层开采时超前支撑压力、采后解压以及采空区重新压实的影响，不再完整，上位覆岩结构也由原来的完整岩层变为垮落、断裂岩层，因此岩层移动和矿压显现将有别于单一煤层开采时的情况。论文综合运用相似材料模拟，理论分析和现场监测的方法研究近距离煤层下行开采时覆岩移动和矿压显现规律。 首先根据测得的岩石物理力学参数搭建相似材料模型，布设测点，然后依次完成了903、904和1103工作面的开挖模拟工作，在开挖过程中运用数字图像相关法记录测点位移数据。然后对测点位移数据进行聚类分析，得出受采动影响的垮落带、裂隙带和弯曲下沉带的范围。分析来压规律，得出下煤层开采时初次来压步距小于上煤层，周期来压步距平均值小于上煤层，岩层断裂线多位于工作面的前方。分析测点位移特点，得出下煤层开采时最大位移点滞后工作面的距离小于上煤层开采的滞后距离;单位采高对应的覆岩下沉量大于上煤层开采时的对应值;岩层移动存在外包络线，最外侧为关键层的位置。分析离层发育，得出下煤层开采时，水平方向离层率呈双驼峰状，峰值点处相对上煤层开采时变大，而采空区中部离层率相对上煤层开采时变小;竖直方向离层率曲线呈两峰三谷的双驼峰状，关键层位于峰值点右侧的波谷区域。分析关键层位置，得出下煤层开采时关键层位置上移。 通过对来压规律和覆岩移动规律的分析，提出了近距离煤层下位煤层开采时“块体-散体-内压力拱-砌体梁-外压力拱”覆岩结构模型，分析了各部分对矿压显现的影响;建立岩层断裂线处离层发育模型，分析了离层厚度的影响因素。最后结合现场监测，得出1103工作面9煤采空区下初次来压步距平均值48.2m，周期来压步距平均值18.6m，与相似材料模拟所得结论基本吻合。
近距离煤层;下行开采;覆岩移动;矿压显现规律;离层发育模型
辽宁工程技术大学
硕士
采矿工程
南存全
2015
中文
TD323
72
2016-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）