上保护层开采煤岩卸压变形数值模拟.pdf

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1、2015年第10期中州煤炭总第238期上保护层开采煤岩卸压变形数值模拟江重阳，朱春伟，宛志红(河南焦煤能源有限公司中马村矿，河南焦作454171)摘要：采用FLAC模拟软件对上保护层开采过程中下伏煤岩体卸压移动规律进行了模拟，分析了采场底板煤岩层卸压规律分布。通过埋点的方式绘制出底板岩层各测点的应力变化规律图，得到卸压程度与距采场的垂直位移呈反比例关系。采场开挖到100m时，同一埋深测点垂直应力小于10MPa的区域占总体开采长度的54％，小于5MPa的区域达到62％。下伏煤岩体卸压效果良好，有利于卸压瓦斯的运移和抽采，达到

2、消突的目的。关键词：上保护层开采；卸压；移动变形中图分类号：TD713．31文献标志码：A文章编号：1003—0506(2015)10—0042—04NumericalSimulationonPressure．reliefandDeformationUnderUpperProtectiveLayerMiningJiangChongyang，ZhuChunwei，WanZhihong(ZhongmacunCoalMine，HenanJiaozuoCoalEnergyCo．，Ltd．，Jiaozuo454171，China)A

3、bstract：Simulatingonthepressure—reliefofstopeunderlyingcoal—rockmassintheprocessofprotectivelayerminingbyFLACsimula—tionsoftware，andanalyzingpressure—reliefdistributionnephogram．Drawingthevariationlawofthemeasuringpointstressandgettingtheinverseratiorelationofthev

4、erticaldisplacementtostopeandthedegreeofpressure—relief．Ithas54％oftheoveralllengthofmin—ingthattheverticalstressislessthan10MPaand62％oftheoveralllengththatlessthan5MPawiththesamedepthoftheobserva—tionspot．Achievingthegoaloftheoutbursteliminationbythegoodeffectofmo

5、vementdeformationwithunderlyingcoal—rockmassthatisconducivetoreliefmigrationandgasextraction．Keywords：upperprotectivelayermining；pressurerelief；movementanddeformation所谓保护层，是指在煤矿开采中，当遇到含有高不同区域部变形规律以及变形量的大小。瓦斯强突煤层时，需要通过预先开采其相邻的煤层，1数值模拟研究由于受到相邻煤层的采动影响，煤体结构被破坏，应力应变重新分

6、布，裂隙发育。大量的解吸瓦斯在1．1实验原型地质条件裂隙内运移，配以相应的抽采系统，通过自然条件或5111C15工作面为C15煤层采区首采工作面，者人为手段进行抽采，降低了该强突煤层的突出危工作面实际标高一635～一702m，工作面煤层倾角险性，并且，该邻近层无论在开采时间上还是空间上19。～22。，平均倾角21。。被保护层C13煤的实测均超前于强突煤层的开采煤层。按照所处空间位置瓦斯压力为4．2～4．9MPa，瓦斯含量为16．2nl／t，的不同，保护层又有上保护层和下保护层之分。煤层开采时需综合治理瓦斯，C13煤层的平均

7、厚度保护层开采是最有效的区域性瓦斯治理技术，本文为6．50113，C13煤层上距C15煤层的平均距离为19在基于FLAC模拟软件的基础上，以淮南矿业集团m0谢一矿C15煤层开采对下伏C13煤层的影响为研1．2模型基本参数确定究对象，模拟了C13被保护煤层的应力变化规律、(1)模型尺寸及边界条件的确定。上保护层开采后，采场的顶、底板岩层发生移动、变形、裂隙发育收稿日期：2015—06—10等破坏，应力重新分布，顶底板波及范围很大。由于作者简介：江重阳(1968一)，男，河南滑县人，工程师，1991年毕业应力在岩层的传递过程中

8、发生很明显的衰减，因此于焦作煤炭工业学校，现从事矿井技术管理和瓦斯防治方面工作。·42·2015年第10期江重阳，等：上保护层开采煤岩卸压变形数值模拟总第238期上保护层开采对围岩的影响距离不会无限大。通过模型走向长300m，在中间位置开采100m，两多次的工程实践研究发现，一般情况下，底板的变形边各留