【摘要】：與緩傾斜近水平煤層不同,大傾角煤層由于煤、巖層沉積結構的特殊性,導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,導致大傾角煤層綜采開采有其特殊的巖層運動規(guī)律和礦壓顯現(xiàn)特點。大傾角堅硬頂板采場和普通采場的主要區(qū)別是礦山壓力顯現(xiàn)的不同,堅硬頂板采場其礦山壓力顯現(xiàn)更為劇烈,且易發(fā)生沖擊礦壓。目前為止,我國在大傾角煤層開采過程中的回采工藝、巷道圍巖控制、上覆巖層運移規(guī)律、礦壓顯現(xiàn)規(guī)律等問題上進行了一定的理論和實驗研究,取得了豐富的經(jīng)驗,但對大傾角堅硬頂板工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的研究相對較少。煤礦采場礦壓研究中,堅硬頂板控制是一項重要研究內容。因此開展本項目的研究有著重要的理論意義和工程應用價值。本文以代池壩煤礦大傾角中厚煤層堅硬頂板3(13)43綜采工作面為研究背景,通過理論分析,數(shù)值模擬分析、現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)分析等方法,對大傾角中厚煤層堅硬頂板綜采工作面的采場礦壓分布規(guī)律、圍巖應力狀態(tài)、頂板垮落規(guī)律、支架圍巖關系等方面的內容進行了分析研究。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)場實測相結合,系統(tǒng)的研究了大傾角中厚煤層堅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Υ貕?3號煤層賦存狀態(tài)進行礦壓分析,結合液壓支架的礦壓觀測,針對其大傾角中厚煤層堅硬頂板情況,得出適合代池壩3(13)43綜采工作面液壓支架的支護強度、加權平均支護強度參數(shù)。③通過對綜采液壓支架的工作阻力觀察分析,得出頂板垮落規(guī)律,并對支架的工作適應性、運行特性進行評價,為預測來壓、改善工作面的安全環(huán)境,提高支護質量提供依據(jù)。④在大傾角堅硬頂板情況下,采用預裂爆破強制放頂技術,人為縮短頂板初次來壓步距。通過數(shù)值模擬、理論分析與現(xiàn)場試驗相結合的方法,驗證了放頂技術的合理性。
【圖文】：

重慶大學碩士學位論文不能充分向下運動，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”小結構。由于采場下段較好的受到矸石的充填作用，這些“砌體拱”對上覆巖層的大結構有一定的支承作用，從而使其失穩(wěn)對采場造成的影響也較采場中、上段小些。當垮落帶上方的巖層尺寸大于下落空間時，這部分巖塊會整體平穩(wěn)下沉。直接頂中的這些“砌體拱”小結構是大變形區(qū)域，可稱為“下位巖層”，這些結構的穩(wěn)定可以阻止覆巖變形向上部擴展[29]。大傾角煤層直接頂巖層在采場中、下段采空區(qū)后方形成的“砌體拱”結構模型如圖 2.1 所示。

在基本頂內擴展，在拱型內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”型移動拱左承和基本頂自重力的作用下形成整體彎曲移動帶，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拱的左拱為采場的頂板，如圖 2.2 中的 ec 段，左拱而向采空區(qū)彎曲�！皬S”型移動拱上端的支承是水平橫水平橫梁由未冒落的下位巖層構成，主要受到左拱上端對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”小結構對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。大傾角煤移動拱結構模式如圖 2.2 所示[30]。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD32

【參考文獻】

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1 林忠明,陳忠輝,謝俊文,謝和平;大傾角綜放開采液壓支架穩(wěn)定性分析與控制措施[J];煤炭學報;2004年03期

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

3 尹光志,鮮學福,代高飛,張東明;大傾角煤層開采巖移基本規(guī)律的研究[J];巖土工程學報;2001年04期

4 黃建功;大傾角煤層采場頂板運動結構分析[J];中國礦業(yè)大學學報;2002年05期

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本文編號：2543397