近距离煤层采空区下工作面覆岩运动及矿压显现规律研究.pptxVIP

近距离煤层采空区下工作面覆岩运动及矿压显现规律研究汇报人：2024-01-24

CATALOGUE目录引言近距离煤层采空区地质特征工作面覆岩运动规律矿压显现规律研究近距离煤层采空区下工作面安全开采技术结论与展望

01引言

煤炭资源开采过程中，近距离煤层采空区的存在对矿山安全和高效开采构成严重威胁。掌握近距离煤层采空区下工作面覆岩运动及矿压显现规律对于预防矿山灾害、提高开采效率具有重要意义。本研究旨在揭示近距离煤层采空区下工作面覆岩运动及矿压显现的内在规律，为矿山安全生产提供科学依据。研究背景和意义

国内外学者在煤层开采覆岩运动及矿压显现方面开展了大量研究，取得了丰富成果。然而，针对近距离煤层采空区下工作面的研究相对较少，且主要集中在数值模拟和相似模拟等方面。现有研究对于近距离煤层采空区下工作面覆岩运动及矿压显现规律的揭示尚不充分，需要进一步深入研究。国内外研究现状

本研究采用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场实测等方法，对近距离煤层采空区下工作面覆岩运动及矿压显现规律进行深入研究。具体内容包括：建立近距离煤层采空区下工作面覆岩运动的理论模型；运用数值模拟方法分析不同开采条件下覆岩运动和矿压显现的规律；设计相似模拟实验，模拟实际开采过程，观察覆岩运动和矿压显现现象；进行现场实测，收集实际数据，验证理论模型和数值模拟结果的可靠性。通过以上研究，揭示近距离煤层采空区下工作面覆岩运动及矿压显现的内在规律，为矿山安全生产提供科学依据。010203研究内容和方法

02近距离煤层采空区地质特征

煤层赋存条件煤层的厚度、倾角以及层间距等赋存条件对近距离煤层的开采具有重要影响。近距离煤层通常具有较小的层间距，使得上下煤层之间的开采相互影响显著。煤层的倾角和厚度变化可能导致工作面推进过程中的矿压显现不规律。

03采空区的分布和形态受到煤层赋存条件、开采方法以及地质构造等多种因素的影响。01采空区的分布范围、形态以及连通性对覆岩运动和矿压显现具有重要影响。02近距离煤层开采后，采空区可能呈现不规则的形态，且上下煤层采空区可能相互连通。采空区分布及形态

覆岩结构及性质01覆岩的结构、岩性以及组合方式对近距离煤层开采过程中的覆岩运动和矿压显现具有重要影响。02近距离煤层开采后，覆岩可能形成复杂的破断和运移模式，如“三带”、“两带”等。覆岩的性质如硬度、脆性、节理裂隙发育程度等也会影响覆岩的运动和矿压的显现。03

03工作面覆岩运动规律

弯曲下沉型覆岩在采空区上方形成连续弯曲下沉带，具有整体性、连续性和稳定性。断裂垮落型覆岩在采空区上方形成断裂垮落带，具有局部性、不连续性和动态性。复合运动型覆岩在采空区上方既发生弯曲下沉又发生断裂垮落，具有复杂性、多变性和难以预测性。覆岩运动类型及特点

煤层倾角倾角越大，覆岩运动的不对称性越明显，对矿压显现的影响也越显著。地质构造断层、褶曲等地质构造对覆岩运动和矿压显现具有重要影响，可能导致局部应力集中和矿压异常。顶底板岩性顶底板岩性的强度和稳定性对覆岩运动有重要影响，软弱顶底板容易导致覆岩破断和矿压显现。煤层采高采高越大，覆岩运动越剧烈，矿压显现也越明显。覆岩运动影响因素分析

123采用FLAC3D、UDEC等数值模拟软件，建立采场覆岩运动模型，模拟分析不同开采条件下覆岩运动规律和矿压显现特征。数值模拟方法利用相似材料模拟实验，再现采场覆岩运动和矿压显现过程，揭示其内在机制和规律。物理模拟实验通过在工作面布置观测站，实时监测覆岩运动和矿压显现情况，验证数值模拟和物理模拟结果的准确性和可靠性。现场观测与验证覆岩运动数值模拟与实验验证

04矿压显现规律研究

随着工作面的推进，顶板周期性垮落，导致支架载荷呈现周期性变化。周期性矿压显现由于顶板岩层突然断裂或滑移，造成瞬间大量煤岩体的突然破坏，对支架产生强烈冲击。冲击性矿压显现兼具周期性和冲击性矿压显现的特点，表现为顶板岩层周期性垮落的同时伴随有瞬间大量煤岩体的突然破坏。复合型矿压显现矿压显现类型及特点

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。地质因素采煤方法、工作面长度、推进速度等开采技术条件对矿压显现也有显著影响。开采技术因素支架类型、支护强度、支护方式等支护条件直接影响矿压显现的程度和类型。支护因素矿压显现影响因素分析

数值模拟方法01利用计算机数值模拟技术，建立采场覆岩运动及矿压显现的数学模型，通过模拟计算分析矿压显现规律。物理模拟方法02采用相似材料模拟实验，构建采场覆岩运动及矿压显现的物理模型，通过观测和分析模型变形、破坏等现象，揭示矿压显现规律。现场观测方法03在工作面布置矿压观测站，实时监测支架载荷、顶板下沉量等参数，分析矿压显现的实际规律，并与数值模拟和物理模拟结果进行相互验证。矿压显现数值模拟与实验验证

05近距离煤层采空区下工作