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回坡底矿近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律研究
汇报人：
2024-01-27
目录
引言
回坡底矿地质概况
近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律
数值模拟分析
现场实测研究
结论与展望
CONTENTS
01
引言
CHAPTER
近距离煤层开采的矿压显现规律对于保障矿井安全具有重要意义。
回坡底矿作为典型的近距离煤层开采矿井，其矿压显现规律研究对于指导类似矿井的安全生产具有参考价值。
通过研究回坡底矿近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律，可以为矿井设计、工作面布置、支护方式选择等提供科学依据。
国内外学者在近距离煤层开采矿压显现规律方面开展了大量研究，取得了一系列成果。
目前，对于近距离煤层开采矿压显现规律的认识仍不够深入，尤其是在复杂地质条件下的矿压显现规律研究相对较少。
针对回坡底矿的具体地质条件，开展近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律研究，对于丰富和发展近距离煤层开采矿压理论具有重要意义。
以回坡底矿近距离煤层采空区下工作面为研究对象，通过现场观测、数值模拟和理论分析等方法，研究其矿压显现规律及影响因素。
研究内容
采用现场实测、数值模拟和理论分析相结合的方法进行研究。具体包括：在回坡底矿选取典型工作面进行矿压观测，获取矿压显现数据；建立数值模型，模拟分析近距离煤层采空区下工作面的矿压显现规律；结合地质条件、开采技术等因素，对矿压显现规律进行理论分析。
研究方法
02
回坡底矿地质概况
CHAPTER
01
02
矿区南北长约XXkm，东西宽约XXkm，总面积约XXkm²。
位于山西省霍州市，地理坐标为东经XX°XX′XX″～XX°XX′XX″，北纬XX°XX′XX″～XX°XX′XX″。
矿区主要可采煤层为X号、X号和X号煤层，平均厚度分别为XXm、XXm和XXm。
煤层倾角一般在XX°～XX°之间，局部地段受构造影响倾角可达XX°以上。
煤层顶底板岩性以砂岩、泥岩为主，局部地段存在伪顶或直接顶为炭质泥岩或泥岩的情况。
1
2
3
矿区总体构造形态为一单斜构造，地层走向北东，倾向北西，倾角一般XX°～XX°。
局部发育有次级褶曲和断层，其中断层以正断层为主，逆断层较少，断距一般不大。
褶曲对煤层赋存形态有一定影响，但总体影响不大。
矿区属黄河流域汾河水系，主要河流为汾河及其支流，河水流量受季节影响变化较大。
矿区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，其中基岩裂隙水为主要含水层。
矿区水文地质条件简单至中等，局部地段受构造影响可能存在水文地质条件复杂的情况。
03
近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律
CHAPTER
主要表现为煤壁片帮、支架变形等缓慢变化的现象。
包括顶板来压、冲击地压等突然发生的矿压现象。
动态矿压显现
静态矿压显现
周期性
采空区下工作面的矿压显现往往呈现出明显的周期性，与工作面推进速度和顶板活动周期密切相关。
不均匀性
受煤层赋存条件、采空区分布等因素的影响，矿压显现在工作面不同位置表现出明显的不均匀性。
时空关系
矿压显现与工作面空间位置和时间因素密切相关，不同位置和不同时间段的矿压显现类型和强度有所不同。
03
采空区因素
采空区的分布范围、冒落状况、积水情况等对工作面矿压显现具有显著影响。
01
地质因素
煤层厚度、倾角、断层、褶曲等地质条件对矿压显现具有重要影响。
02
开采技术因素
采煤方法、工作面长度、支护方式等开采技术条件是影响矿压显现的关键因素。
04
数值模拟分析
CHAPTER
分析模拟结果中的应力分布情况，包括垂直应力、水平应力等，揭示采空区下工作面的矿压显现规律。
应力分布规律
研究模拟结果中的位移变化情况，包括顶底板移近量、两帮移近量等，分析采空区下工作面的稳定性。
位移变化规律
观察模拟结果中的塑性区分布情况，判断采空区下工作面的破坏程度和范围。
塑性区分布规律
与现场实测数据的对比
将模拟结果与回坡底矿现场实测的矿压数据进行对比，验证数值模拟的准确性和可靠性。
05
现场实测研究
CHAPTER
03
设定合理的观测周期，对测点数据进行定期采集、整理和分析。
01
在回坡底矿近距离煤层采空区下工作面布置多个测点，包括液压支架压力测点、顶板离层测点和巷道变形测点等。
02
采用高精度传感器和自动化数据采集系统，对测点进行连续、实时监测，确保数据的准确性和可靠性。
对液压支架压力数据进行分析，研究支架工作阻力、初撑力和末阻力等参数的变化规律，以及支架的增阻、减阻和稳定等特性。
对顶板离层数据进行分析，研究顶板的破断、运动和稳定等特性，以及离层发育的时空规律。
对巷道变形数据进行分析，研究巷道的收敛、变形和破坏等特性，以及变形与采动影响的关系。
01
将实测数据与数值模拟结果进行对比分析，验证数值模拟的准确性和可靠性。
02
针对数值模拟与实测数据的差异
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