倾斜煤层相似材料模拟实验分析研究.pdf

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1、·18·地矿测绘2013，29(2)：18～19CN53—1124／TDISSN1007—9394SurveyingandMappingofGeologyandMineralResources倾斜煤层相似材料模拟实验分析研究韩凯，王列平，陈南南，王瑞云(安徽理工大学测绘学院，安徽淮南232001)摘要：为了研究倾斜煤层开采引起的覆岩移动与变形规律，以淮南矿业集团潘一矿11—2煤层为例，采用全站仪观测法，对倾斜工作面上覆岩层移动与变形进行了相似材料模拟试验的研究，基本掌握了该地质采矿条件下的覆岩移动与变形规律，为倾斜煤

2、层综采技术的应用和安全提供了科学依据。关键词：相似材料模拟；变形规律；下沉；水平移动中图分类号：TD325．4；TD823．25文献标识码：A文章编号：1007—9394(2013)02—0018—02AnalysisonSimilarMaterialSimulationExperimentforInclineCoalSeamHANKai，WANGLie—ping，CHENNan—nan，WANGRui—yun(SchoolofSurveyingandMapping，AnhuiUniversityofSciencea

3、ndTechnology，HuainanAnhui232001，China)Abstract：Inordertoresearchoverlyingstratamovementanddeformationcausedbyinclinecoalseammining．Took11—2coalseamofPanyicoalmineofHuainanMiningGroupCompanyforprototype，usingtotalstationobservationmethod，thesimilarmaterialsimula

4、tionexperimentwasusedtoresearchthestratasinkingandhorizontalmovementofin—clineworkingface．Masterthebasiclawofstratamovementanddeformationinthesegeologicalandminingconditions．Thestudycanprovidethetheorybasisforthesafetyandapplicationofinclinedseamminingtechnolog

5、y．Keywords：similarmaterialsimulation；deformationlaw；sinking；horizontaldisplacement巷，其余采空区顶板自然垮落法管理。根据本工作面煤厚及地O引言质情况，跟顶回采，采高控制在2．0ITI～3．4Irl，工作面过断层、相似材料模拟是煤炭行业常用的研究岩层移动的方法。它异常区时，适当破顶或破底回采。是以相似理论为基础，将矿山岩层按一定的比例缩小，用相似材1．2实验设计料做成模型，然后在模型上模拟煤层的开采过程，通过观测模型1．2．1模型参数设计

6、上岩层的移动和破坏情况，分析推测岩层实际发生的破坏和移模型参数是根据综合柱状图的岩层物理力学性状(如厚度动情况。相似材料模拟实验特别适用于难以用理论分析方法获抗压强度及容重等指标)按照1：100的几何比例来确定石膏、碳取结果的研究领域，也是一种用于对理论研究结果进行分析和酸钙、砂子的配比号及用水量。根据配比号及用水量分层铺设比较的有效手段⋯。本文以淮南矿业集团公司潘一矿11—2煤层为例，对倾斜煤层相似材料模拟试验进行观测和分析。立体模型，煤层总重152．232kg。配比为：砂：碳酸钙：石膏：木粉：碳粉=5：0．6：0

7、．1：0．3：1。1模拟实验设计1．2．2模型建立1．1煤层概况及开采方式本次模拟实验根据煤层走向在模型上设置了四条倾斜观测本次模拟实验以潘一矿回采工作面11—2煤层为原型。该线，从下到上依次为1、2、3、4号观测线，1号线布设在距11—2煤层走向长度1153m，倾斜长度259m，总面积298627m，煤层煤层的底板约5cm处，2号线和3号线分别布设在距11—2煤平均倾角60。。煤层为黑色，以块状暗煤为主，夹较多亮、镜煤层的底板铅垂距离约20CITI和40CIB处，4号观测线布设在距条带，半暗半亮型。煤层赋存稳定，煤

8、厚1．7m～3．4ITI，平均厚11—2煤层底板铅垂距离约67cm的煤层中间。另外，为了观测2．7m。煤层产状为160。～195。，煤层结构简单。本工作面采用单一走向长壁、区内后退式综合机械化采煤煤层开采对巷道的影响，在巷道周围布设1、2、3、4四个点。模方法，一次采全高；轨道顺槽采用大骨料混合充填料充填沿空留型观测测点布置，如图l所示，A、B