石炭井焦煤公司上保护层开采数值模拟研究.pdf

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1、2015年第3期中州煤炭总第231期石炭井焦煤公司上保护层开采数值模拟研究刘俊(中煤科_Y-集团重庆研究院有限公司，重庆400037)摘要：根据石炭井焦煤公司~fit护层的开采条件，应用FLAC数值模拟方法模拟计算了3煤层先行开采后对其下伏的4、5突出煤层的卸压影响程度、保护范围(走向、倾向卸压角)等。研究结果对石炭井焦煤公司进行上保护层开采效果考察工作以及安全开采4、5煤层具有重要的理论指导作用。关键词：突出煤层；上保护层开采；数值模拟；保护范围中图分类号：TD713．3l文献标志码：A文章编号：1003—0506(2015)03—0005—04S

2、tudyonNumericalSimulationofUpperProtectiveLayersMiningofShitanjingCokingCoalCompanyLiuJun(ChongqingResearchInstituteCo．，Ltd．，ChinaCoalTechnologyEngineeringGroup，Chongqing400037，China)Abstract：AccordingtotheupperprotectivelayerminingconditionsofShitanjingCokingCoalCompany，theFLA

3、Cnumericalsimula·tionmethodwasusedtocalculatethepressurereliefeffectdegree，thescopeofprotection(topressurereliefangle，inclination)etcof3coalseammininginadvancetounderlying4，5outburstcoalseam．Theresultsofthestudyhasanimportanttheoreticalguidancefortheworkofupperprotectivelayersm

4、iningandthesafetyminingof4，5coalseaminShitanjingCokingCoalCompany．Keywords：outburstcoalseam；upperprotectivelayermining；numericalsimulation；scopeofprotection石炭井焦煤公司(简称焦煤公司)3、4和5煤炭井向斜东翼中部。井田地形为丘陵盆地，地势呈层为煤层群赋存，4和5煤层为突出煤层，拟优先开北高南低，工业场地地面平均海拔标高为+1438．6采位于这2个突出煤层上部无突出危险的3煤层，nl。井田走向长4

5、．0km，倾斜宽1．75km，面积7．0用以保护这2个突出煤层。根据焦煤公司保护层开km。矿井始建于1958年，现设计生产能力1．2采的实际情况，通过FLAC软件对上保护层(3煤Mt／a。层)开采进行数值模拟研究，利用History命令对测矿井为煤层群开采，采用分水平、分采区、分阶点z方向的位移进行记录，得出上保护层开采后下段、分组集中联合布置的方式，划分为南翼和北翼两伏被保护层(4、5煤层)顶底板位移量，从而计算出个采区。每个水平垂高约200I／1。各采区按规定留煤层的最大膨胀变形量大于煤层厚度3‰的临界设隔离煤柱，工作面走向长依据实际地质情况布置

6、，点，初步确定保护效果、划定保护范围，为现场保护垂高60～70In。采用后退式开采顺序。目前，焦煤层考察设计工作提供理论依据⋯。公司生产主要集中在+900～+1035m水平，共有2个综放工作面和9个掘进工作面同时生产。采煤l矿井概况方法为走向长壁全部垮落法，其中薄及中厚煤层采石炭井焦煤公司井田位于宁夏贺兰山北段、石用综采工艺开采，厚煤层采用综放工艺开采。2试验区概况收稿日期：2014—11—262．1地理位置基金项目：中煤科工集团重庆研究院有限公司青年创新基金项目(2014QNJJ24)Ⅲ010303、111010403、111010503工作面位于

7、石作者简介：刘俊(1988一)，男，宁夏中卫人，硕士，2013年毕业于西炭井焦煤公司三水平三阶段南翼采区，其对应地面安科技大学，现从事煤与瓦斯突出防治方面的研究工作。标高在+1433．529～+1466．746m，工作面标高在·5·2015年第3期刘俊：石炭井焦煤公司上保护层开采数值模拟研究总第231期形量为0．036m，对应底板变形量为0．0204m，4煤层厚度为5．1m，膨胀变形量为3．1‰。5煤层倾斜方向煤层最大膨胀变形量大于煤层厚度3‰的上部临界点为5煤层上部测点(90，200，107．1894)、(90，200，101．8794)处，顶板变

8、形量为0．0185m，对应底板变形量为0．0011m，5煤层厚度为5．31m，膨胀变形量为3．3％0。5煤层