本文選題：相似模擬　切入點(diǎn)：頂板破斷　出處：《西安科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本文以甘肅華能華亭煤業(yè)集團(tuán)公司東峽煤礦37220工作面為工程背景,采用相似模擬實驗、理論分析、數(shù)值模擬和工程實際相結(jié)合的方法,對急斜煤層傾斜分層長壁綜放煤巖移動規(guī)律、頂板破斷分布規(guī)律、礦山壓力分布規(guī)律、頂煤放出規(guī)律及工作面支架的穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,得出了一些有價值的成果,對于指導(dǎo)類似條件煤層的開采具有實際意義。利用相似模擬實驗,研究了急斜煤層傾斜分層長壁綜放過程中,煤巖在走向和傾向兩個方向的垮落規(guī)律及礦壓顯現(xiàn)特征;采用可調(diào)角散體放煤支架,研究了不同傾角、放煤順序及放煤方式,對頂煤的放出規(guī)律、含矸率和支架穩(wěn)定性的影響。應(yīng)用有限差分計算程序(FLAC3D),模擬分析三維綜放工作面的宏觀力學(xué)作用過程,研究了綜放面開采的整體推進(jìn)過程中,工作面煤巖破斷運(yùn)移規(guī)律;應(yīng)用散體元計算程序(PFC2D),對散體頂煤和部分破碎直接頂?shù)穆浞胚^程、落放規(guī)律及不同放煤步距連續(xù)推進(jìn)模式下的煤損特征等進(jìn)行模擬分析。根據(jù)現(xiàn)場工作面地質(zhì)條件建立支架受力模型,得出了支架在自重狀態(tài)下的滑移臨界角為17°,傾倒臨界角為37°,要使支架在工作面不發(fā)生滑移,初撐力不得小于167.35kN。工作面采取“傾斜-圓弧過渡-水平”布置方式,改變了支架的受力狀態(tài),增加了設(shè)備的穩(wěn)定性。通過模擬實驗、數(shù)值計算、理論分析和現(xiàn)場觀測,總結(jié)了急斜煤層傾斜分層走向長壁綜放工作面礦山壓力分布規(guī)律、煤巖破壞分布特征,以及頂煤放出規(guī)律,對于急傾斜煤層走向長壁綜放開采煤巖控制,具有實際的應(yīng)用價值。
[Abstract]:In this paper, based on the engineering background of 37220 face of Dongxia Coal Mine of Huating Coal Industry Group Co., Gansu Huaneng, the method of similar simulation experiment, theoretical analysis, numerical simulation and engineering practice is adopted.This paper systematically studies the movement law of longwall longwall fully mechanized caving caving, roof breaking distribution law, mine pressure distribution law, top coal caving rule and the stability of working face support in steep coal seam, and obtains some valuable results.It is of practical significance for guiding the mining of coal seam under similar conditions.In the process of longwall longwall fully mechanized caving with inclined stratification in steep coal seam, the caving law of coal and rock in the direction of strike and tendency and the characteristics of rock pressure are studied by using similar simulation experiment, and different dip angles are studied by using adjustable angle loose caving support.The influence of coal drawing sequence and coal drawing mode on the caving law, gangue content and support stability of top coal.The finite difference calculation program FLAC3DX is used to simulate and analyze the macroscopic mechanical process of three dimensional fully mechanized caving face, and the law of coal and rock breaking and migration in the whole advancing process of fully mechanized caving face mining is studied.Based on the calculation program of bulk element (PFC2DX), this paper simulates and analyzes the falling and discharging process, the law of falling and discharging and the characteristics of coal loss under the continuous propelling mode of different caving distance between the scattered top coal and the partially broken direct roof.According to the geological conditions of the working face, the stress model of the support is established, and the slip critical angle is 17 擄and the toppling critical angle is 37 擄under the condition of deadweight. The initial support force must not be less than 167.35 kN if the support does not slip in the working face.The "inclined-arc transition-horizontal" arrangement is adopted in the working face, which changes the stress state of the support and increases the stability of the equipment.By means of simulation experiment, numerical calculation, theoretical analysis and field observation, this paper summarizes the distribution law of mine pressure, the distribution characteristics of coal and rock damage, and the law of top coal caving in inclined and stratified longwall fully mechanized caving face in steeply inclined coal seam.It has practical application value for longwall longwall fully mechanized caving mining rock control of steeply inclined coal seam.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD32;TD823.213

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本文編號：1707903