近距離高瓦斯煤層群開采順序優(yōu)化研究.pdf

1、由于成煤條件的不同，煤層的賦存情況各異。煤層厚度從零點(diǎn)幾米到數(shù)米，可采層數(shù)從一層到數(shù)十層，煤層間的距離也是大小不等。同時，礦井的瓦斯由無到有，瓦斯含量由低到高，煤層的穩(wěn)定程度也無規(guī)律可尋。對于煤層如此復(fù)雜多變的賦存情況，選擇一個最優(yōu)的合理開采順序顯然成為了礦山能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高效生產(chǎn)的必備條件。
　　目前，國內(nèi)外對于近距離高瓦斯煤層群的研究相對薄弱，主要是對實(shí)際開采經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)或者是參考單一煤層的開采z進(jìn)行生產(chǎn)，沒有形成系統(tǒng)的分析

2、。因此，本論文以老石旦煤礦為例，通過理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，針對近距離高瓦斯煤層群合理開采順序優(yōu)化展開了研究，并得到如下主要結(jié)論：
　?。?）通過分析該礦的煤層群地質(zhì)背景、賦存條件等發(fā)現(xiàn)該礦可采煤層共4層，分別為7＃、9#、12#、16#煤，其中7#、9#、12#、16#煤層間距分別為11.52m、27.79m、49.69m，同時，礦井個別煤層局部瓦斯含量較高，所以該礦屬于近距離高瓦斯煤層群。
　?。?）通過對各煤巖

3、層進(jìn)行取樣后分析其物理性質(zhì)和力學(xué)性能等到煤巖層的相關(guān)參數(shù)，為后續(xù)理論分析和相似模擬提供數(shù)據(jù)支持。
　　（3）通過分析其中一個煤層的開采對相鄰煤層的影響以及開采后的卸壓效果，并利用逐一對比排除的方法，得出理論上覆巖“三帶”的范圍與最有利于礦井其它煤層卸壓的首采煤層，以及針對整個礦井開采提出最優(yōu)煤層開采順序。
　　（4）通過使用綠色、經(jīng)濟(jì)的相似模擬材料，結(jié)合正交試驗(yàn)確定最佳的相似材料配比和軟件擬合出的相似材配比適用公式，構(gòu)建相似

4、模擬模型。同時，對模型進(jìn)行模擬開采，并且借助全站儀、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀等設(shè)備采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出理論分析得到的最優(yōu)開采順序的覆巖層移動規(guī)律、應(yīng)力變化、瓦斯卸壓等情況。
　?。?）通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，首采煤層的確定是整個開采順序優(yōu)化的重中之重，首采煤層開采完畢后，其它煤層繼續(xù)開采，無論是位移場、應(yīng)力場還是裂隙場都會有疊加效應(yīng)的出現(xiàn)，但是實(shí)驗(yàn)證明理論上確定的最優(yōu)開采順序是正確的，前一個煤層開采后其覆巖的變化都在合理范圍內(nèi)，按照理論最優(yōu)開采順