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1、總第177期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．05．029淺埋深煤層群下行開采底板卸壓規(guī)律研究陳冰(河南能源化X-集團(tuán)永錦能源公司，河南禹州461670)摘要：為研究淺埋深煤層群下行開采底板卸壓規(guī)律，通過FLAC和UDEC數(shù)值模擬軟件模擬分析了上煤層工作面采動(dòng)過程中底板煤巖體的應(yīng)力及位移變化規(guī)律，得出了底板煤巖體最大卸壓深度為40m；底板裂隙發(fā)育呈“0”形圈分布，工作面煤壁處底板煤巖體的縱向裂隙與下層煤體貫通?？蔀樯厦簩庸ぷ髅鎸?shí)施底板瓦斯預(yù)抽采，解決開采過程中底板煤層瓦斯?jié)B流至
2、工作面導(dǎo)致的瓦斯超限問題提供理論指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：淺埋深；數(shù)值模擬；下行開采；底板卸壓中圖分類號(hào)：TD823．81；TD323文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1005—2798(2014)05—0067—03模型的尺寸設(shè)為：150mx150mx100m，采用莫爾1工作面概況一庫(kù)侖(Mohr—Coulomb)力學(xué)模型?；模型前后左某位于陜北東勝煤田的煤礦，其地層傾角為右4個(gè)面只約束其法向自由度，底面約束、Y、三8。上煤層可采厚度平均為2m，局部含一層夾矸。個(gè)方向的自由度，頂面施加載荷1．5MPa；模擬工作頂板巖性主要為細(xì)粒砂
3、巖，底板巖性主要為砂質(zhì)泥面傾斜長(zhǎng)度100m．走向長(zhǎng)度100m。模擬計(jì)算采用巖下煤層自然厚度平均為4．8m，可采厚度平均的煤巖力學(xué)參數(shù)如表1所示。為3．6m，該煤層夾矸位于煤層下部，夾矸厚度為表1煤巖力學(xué)特征0．2m層位較穩(wěn)定，厚度變化不大。頂板巖性主要為砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，局部為細(xì)粒砂巖，底板巖性層號(hào)輳謦墼鎣嫠／GPa／GPa／MPa／MPa／(主要為砂質(zhì)泥巖和粉砂巖。兩煤層平均間距約為16m該礦經(jīng)鑒定為高瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量為13．8～100m／t，平均為15．54m／t．絕對(duì)瓦斯涌出量為46．7l～63．
4、23m／rain．平均為48．62lql／rain。煤層巖性柱狀圖如圖1所示。細(xì)砂巖I8．0惱E2．m細(xì)砂巖7．0m■■_卜煤2．0m泥巖3．0m煤15m泥巖7．0m2．2模擬結(jié)果分析饅l5m上煤層工作面不同推進(jìn)距離時(shí)，模擬結(jié)果如圖砂質(zhì)泥巖3．0mh3^m2所示。砂質(zhì)泥巖10．0m由圖2數(shù)值模擬結(jié)果可以看出，工作面推進(jìn)后，圖1煤層柱狀圖煤層頂?shù)装鍛?yīng)力發(fā)生重新分布，不同推進(jìn)距離時(shí)，l丁2上層開采底板煤巖體應(yīng)力變化規(guī)律作面的應(yīng)力云圖分布范圍不同，上煤層工作面開切2．1底板煤巖體應(yīng)力變化數(shù)值模擬眼及推進(jìn)過程中，底板煤
5、巖體應(yīng)力云圖分布發(fā)生明依據(jù)該煤礦地質(zhì)條件，建立FLAC。數(shù)值模型，顯變化。以底板內(nèi)應(yīng)力變化系數(shù)=0．3為卸壓邊為了簡(jiǎn)化模型只模擬煤層附近100m范圍內(nèi)的巖界(即垂直應(yīng)力達(dá)到2MPa為界)，當(dāng)工作面推進(jìn)體，上部的巖體通過在模型上面施加載荷來模擬。20m時(shí)，頂?shù)装宄霈F(xiàn)應(yīng)力降低區(qū)。底板卸壓深度收稿日期：2014-01—13作者簡(jiǎn)介：陳冰(1987一)，男，河南永城人，助理工程師，從事地質(zhì)方面研究工作。672014年5月陳冰：淺埋深煤層群下行開采底板卸壓規(guī)律研究第23卷第5期漣(上接第29頁(yè))若混合物分離總量為100k
6、moL／h，則合成生產(chǎn)，因此需要進(jìn)行快速檢修恢復(fù)氯化氫的合一般H，的物質(zhì)流量能夠達(dá)到86．50kmol／h以上，成。如果分離工藝中不能達(dá)到該流量，且實(shí)際流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)2)如果故障出現(xiàn)在冷凍鹽水機(jī)組，首先要繼低于計(jì)算流量．則要計(jì)算出需要量來進(jìn)行維修。續(xù)維持冷凍鹽水的循環(huán)，這樣合成氯化氫就不受影2)如果是制氫車間的純化、電解槽發(fā)生滲漏，響，然后再對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢修也需要在保障供應(yīng)氯化氫合成車間的需要量后進(jìn)行3．6供汽車間發(fā)生供應(yīng)故障后的處理措施檢修，若沒有供應(yīng)能力。則應(yīng)該停止相應(yīng)車間進(jìn)行修1)如果故障發(fā)生在供氣鍋爐或是供氣管
7、線理。上，首先要查詢動(dòng)力車間，并核實(shí)恢復(fù)供汽的具體時(shí)3．2氮?dú)廛囬g發(fā)生供應(yīng)故障后的處理措施間，同時(shí)要停止必須生產(chǎn)裝置以外的其他車間用汽，如果是氮?dú)夤艿佬孤?，?yīng)該在確定可以關(guān)閉的如氯化氫合成與三氯氫硅合成車間。時(shí)候進(jìn)行檢修。若是制氮裝置發(fā)生故障，可以在短2)如果故障是由于減壓閥門自動(dòng)關(guān)閉．則要時(shí)間內(nèi)修理。只需停止不影響生產(chǎn)的設(shè)備裝置進(jìn)行通知儀表維修工作人員進(jìn)行快速搶修，使故障閥門快速修理，若短時(shí)間解決不了，只能上報(bào)公司并停產(chǎn)在最短的時(shí)間內(nèi)還原，在維修的過程中，先要停止除檢修。氫化還原裝置以外的其他用汽的裝置與程序
8、．確保3．3出現(xiàn)電路故障后的處理措施各個(gè)設(shè)備受到較小影響，并要依據(jù)一定順序進(jìn)行裝出現(xiàn)電路故障時(shí)，總變電站的工作人員要立即置的關(guān)閉工作，首先把冷凍站裝置和換熱站裝置關(guān)向調(diào)度室報(bào)告．調(diào)度室接到事故報(bào)告后，要立即通知停，然后陸續(xù)關(guān)閉精餾設(shè)備和尾氣回收設(shè)備．以及三各個(gè)車間的負(fù)責(zé)人員，使車間人員能夠第一時(shí)間應(yīng)氯氫硅合成設(shè)備、液氯汽化裝置、氯化氫裝置．最后對(duì)停電故障．并要快速展開調(diào)查。查明事故出現(xiàn)
