本文關鍵詞：大傾角厚煤層長壁大采高綜采支架穩(wěn)定性研究

  更多相關文章： 大傾角厚煤層 大采高綜采 支架載荷 支架穩(wěn)定性 控制措施

【摘要】：大傾角厚煤層大采高工作面開采難度大,覆巖變形、破壞和運移規(guī)律復雜,影響支架穩(wěn)定性因素眾多�；夭蛇^程中,工作面支架失穩(wěn)更為復雜,嚴重制約工作面安全高效生產,研究大傾角大采高工作面支架穩(wěn)定性對此類工作面安全高效開采具有重要的理論意義及實際價值。論文采用數(shù)值計算、物理相似模擬、理論分析方法,對新疆焦煤集團2130煤礦25221大傾角大采高綜采工作面覆巖運移破壞特征、應力分布特征及支架穩(wěn)定性進行了較為系統(tǒng)的研究,結果表明:(1)大傾角條件下大采高采場較一般采高采場頂板應力釋放區(qū)較大且充分。圍巖運移范圍及運移量大,應力不均衡現(xiàn)象明顯;中上部區(qū)域支架受載不均衡,部分載荷較小或為零,使“支架-圍巖”系統(tǒng)元素缺失;頂板位移分布不均勻,支架頂梁具有向傾斜下方運移趨勢,底座具有向傾斜上方運移趨勢,中上部支架較下部運移特征明顯,使該區(qū)域支架工作特性不能正常發(fā)揮,易導致“支架-圍巖”系統(tǒng)失穩(wěn)。(2)大傾角條件下大采高采場比一般采高采場覆巖垮落高度大,形成非對稱充填帶,中上部區(qū)域由于未充填空間較大,垮落巖層形成類似“馬鞍”形態(tài),工作面中部區(qū)域不能形成完全充填,礦壓顯現(xiàn)表現(xiàn)為周期來壓明顯。中上部區(qū)域頂板垮落后對工作面支架具有一定的沖擊,不利于支架穩(wěn)定。(3)大采高支架重心較高,其結構穩(wěn)定性較差,影響支架穩(wěn)定性主要的因素重要度為工作面傾角、開采高度、支架工作阻力。偽斜開采、規(guī)范移架、控制采高、提高初撐力可以提高工作面液壓支架的穩(wěn)定性。(4)現(xiàn)場工程實踐與應用表明,工作面中上部區(qū)域液壓支架工作阻力較大,其次為下部區(qū)域,支架載荷分布頻率呈正態(tài)分布。大部分支架初撐力占額定阻力80%,滿足支護需求,支架總體位態(tài)較好,有利于支架的穩(wěn)定。論文相關研究結果與實驗室實驗、理論分析結果相一致,現(xiàn)場應用效果良好,可為類似條件工作面安全高效生產提供參考。
【關鍵詞】：大傾角厚煤層 大采高綜采 支架載荷 支架穩(wěn)定性 控制措施
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD355
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國內研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文研究內容、方法及技術路線12-15
• 1.3.1 研究內容12-13
• 1.3.2 研究方法及技術路線圖13-15
• 2 大傾角厚煤層大采高綜采采場圍巖應力演化規(guī)律15-27
• 2.1 工作面生產技術條件15-18
• 2.2 數(shù)值模擬計算18-20
• 2.2.1 三維有限差分法軟件FLAC3D簡介18
• 2.2.2 研究內容18
• 2.2.3 參數(shù)確定18-19
• 2.2.4 數(shù)值模型19-20
• 2.3 數(shù)值模擬結果20-26
• 2.3.1 圍巖應力演化特征20-23
• 2.3.2 “支架-圍巖“相互作用特征23-24
• 2.3.3 支架載荷及運移特征24-26
• 2.4 本章小結26-27
• 3 大傾角厚煤層大采高綜采采場覆巖運移規(guī)律27-40
• 3.1 實驗目的27
• 3.2 實驗參數(shù)及模型鋪設27-29
• 3.2.1 實驗參數(shù)27-28
• 3.2.2 模型鋪設28-29
• 3.3 實驗過程與主要結果分析29-39
• 3.3.1 覆巖運移特征29-33
• 3.3.2 支架載荷特征33-36
• 3.3.3 回采工序對支架影響36-37
• 3.3.4 “支架-圍巖”相互作用特征37-38
• 3.3.5 支架失穩(wěn)分析38-39
• 3.4 本章小結39-40
• 4 大傾角厚煤層大采高綜采采場支架穩(wěn)定性分析40-54
• 4.1 支架失穩(wěn)因素及危害40-42
• 4.1.1 支架失穩(wěn)因素40-41
• 4.1.2 支架失穩(wěn)危害41-42
• 4.2 支架穩(wěn)定性分析42-51
• 4.2.1 支架防滑穩(wěn)定性分析42-45
• 4.2.2 支架防倒穩(wěn)定性分析45-48
• 4.2.3 支架防滑穩(wěn)定性驗證48-49
• 4.2.4 支架阻力分析49-51
• 4.2.5 支架架型適應性分析51
• 4.3 支架的穩(wěn)定性控制措施51-53
• 4.3.1 不同區(qū)域“支架-圍巖”系統(tǒng)穩(wěn)定性51-52
• 4.3.2 支架穩(wěn)定性控制措施52-53
• 4.4 本章小結53-54
• 5 工程實踐54-65
• 5.1 礦壓測點布置及監(jiān)測54-55
• 5.2 礦壓顯現(xiàn)特征55-62
• 5.2.1 支架受載特征55-61
• 5.2.2 支架初撐力特征61-62
• 5.2.3 支架循環(huán)末阻力特征62
• 5.3 支架運行狀態(tài)62-64
• 5.3.1 支架位態(tài)分析62-63
• 5.3.2 支架立柱伸縮狀態(tài)分析63-64
• 5.4 實踐效果64
• 5.5 本章小結64-65
• 6 結論與展望65-67
• 6.1 主要結論65-66
• 6.2 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-71
• 附錄71

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本文編號：1042788