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煤层底板扰动破坏规律分析及破坏深度预测

作　者: 翟宇
导　师: 王心义
学　校: 河南理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 煤层采动底板破坏深度超声波探查多元线性回归模型 MATLAB
分类号: TD745
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

煤炭资源作为我国最主要的能源，为我国经济的发展提供了坚实的能源基础。随着煤层开采深度的增加，所面临的底板突水威胁也越来越严重，煤层底板扰动破坏深度是底板突水可能性预测的关键参数，也是采取防治水工程和措施的主要控制因素。因此，加强煤矿底板扰动破坏规律的研究是十分必要的，尤其是对受底板水害威胁严重的矿区更应加强底板扰动破坏规律的研究。本文根据收集的平顶山矿区地质和水文地质资料，对矿井的地质和水文地质特征进行了初步分析，筛选出合适的工作面；对比以往关于煤层底板采动裂隙研究过程中所采用的方法，选用超声波监测法对朝川矿21090工作面和二矿23090工作面底板扰动破坏深度进行了现场探查，应用专门施工的探测巷对十一矿22080工作面底板扰动破坏深度和回采线前方影响距离的进行了现场监测，取得了丰富的实测资料。首先，通过对现场监测数据的分析，可知煤层底板扰动破坏深度主要集中在煤层底板以下30m范围内，采煤工作面沿走向推进时最大影响范围在40m左右，且距离回采面越近，底板扰动破坏深度越大；其次，通过对比分析3个矿井的底板扰动破坏深度，可知煤层底板扰动破坏深度的主要影响因素包括煤层厚度、工作面斜长、开采深度、隔水层厚度等。并且采用煤层底板突水系数公式将隔水层厚度与扰动破坏深度相结合，得出朝川矿21090工作面在回采过程中煤层底板所能承受的安全水压为2.34MPa；十一矿22080工作面在回采过程中煤层底板所能承受的安全水压值为2.94MPa；二矿23090工作面由于受构造影响较为严重，且寒武灰岩含水层位于采动破坏范围内，因此对突水系数的研究意义不大；最后，依据多元线性回归分析数学原理对煤层底板采动破坏深度所涉及的影响因素进行数值模拟，建立了平顶山矿区开采二1和一4煤层工作面的底板扰动破坏深度预测模型并与实际监测资料进行了对比分析，证明所建立的模型是可靠的和符合实际的。

煤层底板扰动破坏规律分析及破坏深度预测

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