【摘要】：與緩傾斜近水平煤層不同,大傾角煤層由于煤、巖層沉積結(jié)構(gòu)的特殊性,導(dǎo)致其具有顯著的各向異性特征,且隨傾角的增大,各向異性越明顯,導(dǎo)致大傾角煤層綜采開采有其特殊的巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律和礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)。大傾角堅(jiān)硬頂板采場(chǎng)和普通采場(chǎng)的主要區(qū)別是礦山壓力顯現(xiàn)的不同,堅(jiān)硬頂板采場(chǎng)其礦山壓力顯現(xiàn)更為劇烈,且易發(fā)生沖擊礦壓。目前為止,我國(guó)在大傾角煤層開采過(guò)程中的回采工藝、巷道圍巖控制、上覆巖層運(yùn)移規(guī)律、礦壓顯現(xiàn)規(guī)律等問(wèn)題上進(jìn)行了一定的理論和實(shí)驗(yàn)研究,取得了豐富的經(jīng)驗(yàn),但對(duì)大傾角堅(jiān)硬頂板工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的研究相對(duì)較少。煤礦采場(chǎng)礦壓研究中,堅(jiān)硬頂板控制是一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。因此開展本項(xiàng)目的研究有著重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文以代池壩煤礦大傾角中厚煤層堅(jiān)硬頂板3(13)43綜采工作面為研究背景,通過(guò)理論分析,數(shù)值模擬分析、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析等方法,對(duì)大傾角中厚煤層堅(jiān)硬頂板綜采工作面的采場(chǎng)礦壓分布規(guī)律、圍巖應(yīng)力狀態(tài)、頂板垮落規(guī)律、支架圍巖關(guān)系等方面的內(nèi)容進(jìn)行了分析研究。論文取得的主要研究成果如下:①理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合,系統(tǒng)的研究了大傾角中厚煤層堅(jiān)硬頂板綜采工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,確定了直接頂和基本頂?shù)某醮魏椭芷诳迓洳骄唷＂趯?duì)代池壩13號(hào)煤層賦存狀態(tài)進(jìn)行礦壓分析,結(jié)合液壓支架的礦壓觀測(cè),針對(duì)其大傾角中厚煤層堅(jiān)硬頂板情況,得出適合代池壩3(13)43綜采工作面液壓支架的支護(hù)強(qiáng)度、加權(quán)平均支護(hù)強(qiáng)度參數(shù)。③通過(guò)對(duì)綜采液壓支架的工作阻力觀察分析,得出頂板垮落規(guī)律,并對(duì)支架的工作適應(yīng)性、運(yùn)行特性進(jìn)行評(píng)價(jià),為預(yù)測(cè)來(lái)壓、改善工作面的安全環(huán)境,提高支護(hù)質(zhì)量提供依據(jù)。④在大傾角堅(jiān)硬頂板情況下,采用預(yù)裂爆破強(qiáng)制放頂技術(shù),人為縮短頂板初次來(lái)壓步距。通過(guò)數(shù)值模擬、理論分析與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,驗(yàn)證了放頂技術(shù)的合理性。
【圖文】：

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文不能充分向下運(yùn)動(dòng)，通常只有最下部分層及其附近的巖層冒落，其上各分層均以各自巖性的允許的塊度斷裂并整齊排列，較上部的分層在走向上具有一定跨度的“砌體拱”小結(jié)構(gòu)。由于采場(chǎng)下段較好的受到矸石的充填作用，這些“砌體拱”對(duì)上覆巖層的大結(jié)構(gòu)有一定的支承作用，從而使其失穩(wěn)對(duì)采場(chǎng)造成的影響也較采場(chǎng)中、上段小些。當(dāng)垮落帶上方的巖層尺寸大于下落空間時(shí)，這部分巖塊會(huì)整體平穩(wěn)下沉。直接頂中的這些“砌體拱”小結(jié)構(gòu)是大變形區(qū)域，可稱為“下位巖層”，這些結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可以阻止覆巖變形向上部擴(kuò)展[29]。大傾角煤層直接頂巖層在采場(chǎng)中、下段采空區(qū)后方形成的“砌體拱”結(jié)構(gòu)模型如圖 2.1 所示。

在基本頂內(nèi)擴(kuò)展，在拱型內(nèi)的巖板受到水平橫梁的約外的上覆巖層則是三邊固支板。而“廠”型移動(dòng)拱左承和基本頂自重力的作用下形成整體彎曲移動(dòng)帶，被層易產(chǎn)生變形和整體彎曲，但同下位巖層相比，巖層小變形區(qū)，上位巖層的分層特征和整體性保持完好。不相同，且屬于小變形區(qū)，各分層可看成小擾度板的移動(dòng)拱的左拱為采場(chǎng)的頂板，如圖 2.2 中的 ec 段，左拱而向采空區(qū)彎曲。“廠”型移動(dòng)拱上端的支承是水平橫水平橫梁由未冒落的下位巖層構(gòu)成，主要受到左拱上端對(duì)左拱的上端起支承作用。在采空區(qū)頂部水平橫梁的“砌體拱”小結(jié)構(gòu)對(duì)水平橫梁下部巖體的冒落起控制繼續(xù)向上冒落，影響水平支承橫梁的穩(wěn)定。大傾角煤移動(dòng)拱結(jié)構(gòu)模式如圖 2.2 所示[30]。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD32

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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2 牛學(xué)軍;李帥;慶建;;大采高大傾角綜采工作面安全高效回采關(guān)鍵技術(shù)[J];煤;2011年S1期

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本文編號(hào)：2543397