开采远距离下保护层卸压保护角的相似模拟研究_刘林.pdfVIP

2006 年 12 月 　　　 　 　　　　　　矿业安全与环保　　　　　　 　 　　第 33 卷第 6 期 开采远距离下保护层卸压保护角 的相似模拟研究 刘 　林1 ,2 ,程远平1 ( 1. 中国矿业大学 能源与安全工程学院 ,江苏 徐州 221008 ;2 . 煤炭科学研究总院重庆分院 ,重庆 400037) 摘 　要 :通过对淮南矿业集团潘谢新区矿井煤层群开采条件下开采下保护层对上部煤岩层采动影 响的相似材料模拟试验结果的分析 , 得出下保护层开采时上覆岩层的活动及变形规律 ,并对远距离下 保护层开采后的卸压保护角进行了分析 ,模拟试验结果表明 ,卸压保护角存在合理增加的空间。 关键词 :开采保护层 ;岩层移动 ;岩层变形 ;相似模拟 ;卸压保护角 ( ) 中图分类号 :TD712 ;TD713 　　　文献标识码 :A 　　文章编号 :1008 - 4495 2006 06 - 0007 - 03 　　国内外瓦斯治理经验表明 ,开采保护层并结合 设计 B8 煤层保护层工作面倾斜宽 200 m ,走向 瓦斯抽放是防治煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾 长 1 000 m , 该工作面采深 700 m , 工作面推进速度 害最经济和最有效的手段之一 。到 目前为止 , 虽然 3 md ,周围皆为实体煤 。B8 ,B11 - 2 ,C13 - 1 煤层属单斜 对开采保护层防治突出机理已有所认识 ,一些规程 构造 , 煤层倾角 8°～ 15°, 平均厚度分别为 3 . 26 , 和细则也规定了保护范围的划分方法 ,但就保护层 1. 94 ,5. 2 m ,B8 煤层与 B11 - 2 ,C13 - 1 煤层之间的法线 开采后的卸压角 、卸压保护角 , 以及对应的被保护层 距离平均为 72 . 16 ,139 . 78 m 。 的卸压范围、有效保护范围等参数的合理性还需进 一步研究 。 2 　模型的设计和制作 由于岩层移动的影响因素多 , 物理过程复杂 , 本次相似模拟试验主要是研究远距离下保护层 目前尚未有满足实际工程需要的理论分析方法 ,而 开采后 ,上覆煤岩层移动 、变形规律及其应力变化的 实际测定仍是研究岩层移动规律的主要办法 。但由 情况 。在试验时 , 模型与原型之间严格遵守几何 、 于受生产布局等客观条件的限制 ,有时现场不具备 容重 、强度及时间相似等相似准则 ,且各相似常数间 实际观测的条件 ,因此 ,相似材料模拟试验也是一种 应满足下列关系式[2 ] : 研究该问题的有效手段[ 1] 。 C = C C ; C = C σ l r t l 1 　相似模拟的基本条件