上保护层开采后的煤层群应力变化.pptxVIP

上保护层开采后的煤层群应力变化汇报人：文小库2023-12-18

引言上保护层开采概述煤层群应力变化机理上保护层开采后煤层群应力变化数值模拟目录

上保护层开采后煤层群应力变化规律现场实测研究上保护层开采后煤层群应力变化规律研究结论与展望目录

引言01

煤炭是我国的主要能源之一，开采历史悠久。在开采过程中，煤层群应力变化是影响煤矿安全的重要因素之一。煤炭开采背景为了深入了解上保护层开采后煤层群应力变化规律，提高煤矿安全生产水平，本研究旨在通过理论分析、数值模拟和现场实测等方法，对上保护层开采后的煤层群应力变化进行系统研究。研究目的背景与目的

国内外研究现状国内外学者对煤层群应力变化进行了大量研究，主要集中在煤层群应力分布规律、影响因素及控制措施等方面。然而，对于上保护层开采后的煤层群应力变化研究相对较少，亟待进一步深入探讨。研究意义上保护层开采是煤矿生产中的重要技术措施之一，对于提高煤炭资源回收率、延长矿井服务年限具有重要意义。然而，上保护层开采后煤层群应力变化规律复杂，给煤矿安全生产带来一定挑战。因此，开展上保护层开采后的煤层群应力变化研究具有重要的理论和实践意义。煤层群应力变化研究现状

上保护层开采概述02

上保护层开采：在上煤层或岩层中进行的开采作业，以释放下煤层或岩层中的应力，改善下煤层的开采条件。上保护层开采定义

上保护层开采后，下煤层或岩层中的应力得到释放，使下煤层或岩层处于较低的应力水平，有利于下煤层的开采。应力释放上保护层开采后，下煤层或岩层中的应力向更远的距离转移，使下煤层或岩层中的应力分布更加均匀。应力转移上保护层开采后，下煤层或岩层的开采条件得到改善，可以降低开采难度，提高开采效率。改善开采条件上保护层开采原理

根据下煤层或岩层的应力分布和开采条件，选择合适的上保护层进行开采。合理选择上保护层上保护层开采时，要控制开采范围，避免对下煤层或岩层造成过大的影响。控制开采范围在上保护层开采过程中，要加强监测与控制，确保下煤层或岩层的应力变化在可控范围内。加强监测与控制在上保护层开采过程中，要采取必要的安全措施，确保作业人员的安全。采取安全措施上保护层开采技术要求

煤层群应力变化机理03

煤层群在未受开采影响时的应力分布状态。原始应力状态应力集中应力方向煤层群中存在应力集中现象，主要与煤层的厚度、埋深、地质构造等因素有关。煤层群中的应力方向与煤层的走向和倾向有关，同时受到地质构造的影响。030201煤层群应力分布特点

上保护层开采后，煤层群中的应力得到释放，煤层的应力状态发生变化。应力释放上保护层开采后，煤层群中的应力重新分布，形成新的应力场。应力重新分布上保护层开采后，煤层群中的应力传递受到多种因素的影响，如煤层的厚度、埋深、地质构造等。应力传递上保护层开采后煤层群应力变化规律

煤层群应力变化影响因素煤层的厚度对煤层群的应力分布和变化有重要影响。煤层的埋深对煤层群的应力分布和变化有重要影响。地质构造对煤层群的应力分布和变化有重要影响，如断层、褶皱等。开采方式对煤层群的应力分布和变化有重要影响，如开采顺序、开采方法等。煤层厚度埋深地质构造开采方式

上保护层开采后煤层群应力变化数值模拟04

初始应力在模型建立前，施加初始应力场，模拟地层的自重应力。边界条件设定模型的底部为固定边界，左右两侧为水平约束，顶部为自由表面。煤层及岩层参数根据实际地质资料，设定各煤层及岩层的物理力学参数。模拟软件使用有限元分析软件（如FLAC）进行数值模拟。模型尺寸建立三维模型，设定模型的长、宽、高分别为100m、100m、50m。数值模拟方法及模型建立

应力分布上保护层开采后，煤层群中的应力分布呈现出明显的规律性。在开采区域上方，应力集中现象明显，表现为高应力区；而在下方及周边区域，应力释放现象明显，表现为低应力区。位移场上保护层开采后，煤层群中的位移场也呈现出明显的规律性。在开采区域上方，位移量较大，表现为下沉和水平位移；而在下方及周边区域，位移量较小，表现为上浮和水平位移。破坏模式在开采过程中，煤层群中的破坏模式主要包括拉伸破坏、压缩破坏和剪切破坏等。其中，拉伸破坏主要发生在煤层的顶部和底部，压缩破坏主要发生在煤层的中心区域，剪切破坏主要发生在煤层之间的接触面上。数值模拟结果分析

数据对比将数值模拟结果与现场实测数据进行对比，发现两者在应力分布、位移场和破坏模式等方面均具有较好的一致性。误差分析造成数值模拟与现场实测数据之间误差的原因主要包括以下几点：一是地质条件的不确定性；二是物理力学参数的取值误差；三是数值模拟方法的局限性。结论通过上保护层开采后煤层群应力变化的数值模拟，可以有效地预测煤层群中的应力分布、位移场和破坏模式等变化情况。同时，将数值模拟结果与现场实测数据进行对比分析，可以进一步验证数值模拟方法的可行性和有效性。数值模拟结