【摘要】：綜放開采是解決厚及特厚煤層開采的主要開采方法。論文研究的青崗坪煤礦4~(-2)煤層屬特厚煤層綜放開采。青崗坪煤礦已綜放開采42101、42102和42103工作面,但均未進(jìn)行系統(tǒng)的基于4~(-2)煤層圍巖賦存狀況的工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與支架工作阻力研究,對影響4~(-2)煤層安全開采的巖層控制方面的相關(guān)因素亦未有系統(tǒng)的定論。因此,針對42104綜放工作面開展礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及支架合理工作阻力研究非常有必要。論文針對青崗坪煤礦42104工作面的煤巖賦存條件,通過理論分析、相似材料模擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場觀測的手段,分析了42104綜放工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與支架的合理工作阻力,并對工作面內(nèi)安裝的ZF6800/18/35型支架的工作阻力進(jìn)行了現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)研究。研究確定青崗坪煤礦4~(-2)煤層老頂由老頂上位、中位、下位三層巖層構(gòu)成,井田內(nèi)巖石強(qiáng)度總體是各類巖石抗壓強(qiáng)度在30~60MPa之間,為半堅(jiān)硬巖石。研究建立了青崗坪煤礦4~(-2)煤層老頂?shù)谋“辶W(xué)模型,得出了老頂板破斷的判別式,并以此為基礎(chǔ)得出了老頂上位、中位、下位巖層的極限跨距理論值。相似材料模擬實(shí)驗(yàn)得出老頂初次來壓的步距為62m,初次來壓由老頂下位與中位巖層破斷失穩(wěn)形成,周期來壓平均步距為27m,從第二次周期來壓開始有老頂上位巖層參與,周期來壓時(shí)的平均增載系數(shù)為1.36,來壓顯現(xiàn)程度中等;模擬實(shí)驗(yàn)支架工作阻力監(jiān)測表明支架的合理工作阻力應(yīng)在8000kN左右,工作面超前支護(hù)的距離應(yīng)達(dá)到煤壁前方45m范圍內(nèi)。現(xiàn)場礦壓觀測表明老頂初次來壓步距為57.5m,周期來壓平均步距為26.4m,工作面支架工作阻力選擇6800KN是合理的,但參考相似材料模擬實(shí)驗(yàn)及考慮到井田范圍內(nèi)巖層基本為半堅(jiān)硬巖層,從整個(gè)礦井支架使用普遍適用性考慮,青崗坪煤礦支架的合理工作阻力仍應(yīng)保持在8000KN。研究所得結(jié)論為青崗坪煤礦后續(xù)工作面開采及支架工作阻力改進(jìn)提供了有益借鑒。
【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】：TD323;TD355

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本文編號：2564779