發(fā)布時(shí)間：2017-12-05 19:04

  本文關(guān)鍵詞：殘煤長(zhǎng)壁綜放支架適應(yīng)性研究

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【摘要】：晉煤天安圣華煤業(yè)為重組整合后的單獨(dú)保留礦井,現(xiàn)主要進(jìn)行殘留煤炭資源的復(fù)采。通過現(xiàn)場(chǎng)礦壓觀測(cè),發(fā)現(xiàn)圣華煤礦所用的四柱掩護(hù)式放頂煤支架在工作過程中,支架前后壓力分布極不均勻,前柱壓力大,后柱不受力甚至受拉的現(xiàn)象極其普遍,支架低頭甚至后柱拔斷現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。本文針對(duì)支架在工作過程中出現(xiàn)的問題,采用相似模擬、數(shù)值模擬方法分析了工作面在過空巷過程中采場(chǎng)頂板破斷規(guī)律;通過力學(xué)分析,得出支架頂梁外載合力作用的合理范圍;通過建立了工作面過空巷時(shí)支架-圍巖理論模型,并通過支架-圍巖作用機(jī)理分析支架失穩(wěn)原因且計(jì)算出支架工作阻力;通過對(duì)支架的選型研究,提出了圣華煤業(yè)殘采工作面合理支架;通過數(shù)值模擬研究,分析了新選出的支架對(duì)圣華煤業(yè)殘采條件的適應(yīng)性。(1)通過對(duì)圣華煤礦1301工作面礦壓觀測(cè)發(fā)現(xiàn),四柱掩護(hù)式液壓支架前后柱的初撐力、工作阻力頻次分布均呈現(xiàn)前(柱)高、后(柱)低甚至后柱受拉的特點(diǎn),由于支架普遍存在的偏載現(xiàn)象,導(dǎo)致整個(gè)支架支撐效率極低,無法有效發(fā)揮支架支護(hù)作用,支架對(duì)圣華煤礦地質(zhì)條件的適應(yīng)性差。(2)采用相似模擬、數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn),殘采條件下支架在過空巷時(shí),當(dāng)支架和空巷間煤柱達(dá)到極限寬度時(shí),在老頂巖層中超前于空巷一定位置的巖層發(fā)生斷裂,形成超前大斷裂并產(chǎn)生關(guān)鍵“巖塊”。隨著工作面的推進(jìn),“巖塊”發(fā)生回轉(zhuǎn)失穩(wěn)與滑落失穩(wěn),這在很大程度上影響了支架的工作狀態(tài)。(3)對(duì)支架受力分析,四柱掩護(hù)式液壓支架頂梁外載合力作用范圍是有一定要求的,對(duì)于前后柱支撐力分別為1P、2P的液壓支架,支架合力作用范圍,只有外載合力處于該范圍內(nèi)時(shí),支架前后柱均受力,支架才能處于良性工作狀態(tài)。當(dāng)支架外載合力不在該范圍時(shí),較小的力也會(huì)使支架失去平衡。(4)針對(duì)支架失穩(wěn)機(jī)理,建立了支架-圍巖作用理論模型,分析了支架-圍巖作用機(jī)理,得出了可能導(dǎo)致支架失穩(wěn)的三個(gè)因素:頂煤破碎和軟硬程度、放煤過程及超前大斷裂產(chǎn)生的關(guān)鍵“巖塊”的回轉(zhuǎn)和滑落失穩(wěn)。(5)通過建立支架過空巷時(shí)的力學(xué)模型,確定了合理支架工作阻力,結(jié)合圣華煤礦條件,確定了架型及其他參數(shù),最終確定了圣華煤礦宜采用ZFY10200/25/42兩柱掩護(hù)式放頂煤液壓支架。(6)通過數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn),ZFY10200/25/42兩柱掩護(hù)式放頂煤液壓支架能夠很好的控制頂板的下沉且支架底板比壓也能滿足支護(hù)要求,該支架能適應(yīng)圣華煤礦地質(zhì)條件。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD355.4

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本文編號(hào)：1255836