采空区下煤层矿压显现规律实测与分析
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更新于2024-09-03
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"采空区下煤层开采矿压显现规律实测研究"
本文详细探讨了在采空区下的煤层开采矿压显现规律及其影响因素。通过对陕煤集团神木柠条塔煤矿N1200工作面的实测数据分析,研究者发现,与常规工作面相比,采空区下的工作面表现出明显的矿压差异。具体表现为来压强度增大,大小周期来压交替出现,并且来压过程更为突然,这对矿井的安全和生产管理带来了新的挑战。
采空区的存在改变了上覆岩层的应力分布状态,导致下部工作面承受更大的矿山压力。这种压力变化主要是由于上覆岩层的垮落和采空区的支撑作用丧失,使得原本平衡的应力场发生剧变。在无采空区的情况下,矿压显现相对稳定,而在有采空区的工作面,岩层的破碎和移动更加复杂,可能导致矿井的不稳定性增加。
研究者运用矿山压力和岩层控制理论来解释这些规律的产生机理。他们指出,当煤层群紧密相邻时,上部煤层的开采会直接影响下部煤层的开采条件。采空区的形成使得岩层产生复杂的应力再分配,导致下部煤层受到更大的剪切和压缩应力,从而引发强烈的矿压显现。
此外,文章提及了国内外对近距离煤层开采的研究现状。虽然已有不少学者对此领域进行了深入探讨,但大部分研究仍集中在单一煤层开采,对于煤层群开采的相互影响和控制技术的研究尚不够充分。例如,T.Φ.葛尔巴节夫通过破坏带高度定义了“近距离煤层”,而史元伟等人则通过解析法和数值分析方法研究了煤层间的相互影响。吴爱民等人借助DDA数值模拟分析了工作面对岩层的影响,胡炳南建立了力学模型来研究厚煤层重复开采的岩层移动规律,朱卫红则关注了浅埋近距离煤层的关键层失稳问题。
采空区下煤层的开采面临更复杂的矿压显现规律,需要更精细的矿山压力管理和岩层控制策略。通过实测数据的分析和理论解释,本研究为优化采空区下煤层开采提供了科学依据,也为今后的近距离煤层群开采技术研究指明了方向。为了确保矿井安全和提高生产效率,未来的研究应继续深化对这类特殊开采环境下的矿压规律及其控制技术的研究。
2020-07-16 上传
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