【摘要】：在我國(guó)的厚煤層開(kāi)采中,大采高綜采技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,相應(yīng)的與之配套的采掘設(shè)備也被相繼研發(fā)出來(lái),目前已有少數(shù)礦山在進(jìn)行自動(dòng)化大采高綜采生產(chǎn)。不少專家學(xué)者對(duì)于大采高綜采工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行了深入研究,并且得出了非常有價(jià)值的研究結(jié)論。但是,對(duì)于自動(dòng)化大采高綜采工作面頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究的較少。本文結(jié)合兗州礦業(yè)集團(tuán)東灘煤礦63上04自動(dòng)化大采高綜采工作面的實(shí)際開(kāi)采條件,對(duì)該工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及選用的液壓支架的適應(yīng)性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究。所做的工作主要如下:(1)根據(jù)地質(zhì)條件,通過(guò)頂板結(jié)構(gòu)分析,將大采高直接頂分為下位直接頂和上位直接頂,給出了其厚度和來(lái)壓步距的計(jì)算公式。(2)分析了大采高支架對(duì)頂板的作用,對(duì)下位直接頂和上位直接頂?shù)淖饔貌捎谩敖o定載荷”方案,對(duì)基本頂?shù)淖饔貌捎谩敖o定變形”或“限定變形”方案,給出支架的工作阻力計(jì)算公式,并進(jìn)行了計(jì)算。(3)使用UDEC模擬軟件,模擬了工作面在推進(jìn)不同的距離時(shí)的頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律、支承壓力分布規(guī)律和塑性區(qū)的分布規(guī)律,得到了頂板的垮落步距、超前支承范圍以及應(yīng)力集中系數(shù)。(4)對(duì)于所提出的頂板控制技術(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),分析所得的數(shù)據(jù),得出了工作面頂板巖層的初次來(lái)壓和周期來(lái)壓步距以及工作面支承壓力的影響范圍,并且分析了工作面的支架適應(yīng)性,為同類型的自動(dòng)化大采高綜采工作面的頂板控制提供了參考依據(jù)。
【圖文】：

大學(xué)碩士學(xué)位論文，包括上位直接頂、下位直接頂和基本頂?shù)姆秶�，上位直接頂、下次垮落步距以及基本頂�(shù)某醮蝸?lái)壓步距、周期來(lái)壓步距等；逡逑２）大采高綜采工作面支架一圍巖關(guān)系，包括支架阻力一圍巖變形和位態(tài)方程的建立以及頂板和支架頂梁之間的相互作用，通過(guò)建進(jìn)行計(jì)算分析，得出合理的支護(hù)強(qiáng)度，提出頂板控制技術(shù)；逡逑３）大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，包括走向上的支承壓力分布前支承壓力影響范圍段的順槽圍巖變形及破壞特征；逡逑４）大采高綜采工作面支架適應(yīng)性，對(duì)目前所使用的支架進(jìn)行適應(yīng)究技術(shù)路線逡逑過(guò)查閱文獻(xiàn)，分析借鑒大采高工作面頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律及控制技術(shù)的化研宄方案，設(shè)計(jì)研宄路線，如圖１．４所示。逡逑資料收集、調(diào)研逡逑

２．１．３頂板結(jié)構(gòu)模型的建立逡逑根據(jù)大采高工作面的開(kāi)采特點(diǎn)，結(jié)合下位直接頂和上位直接頂?shù)墓剑瑢?duì)逡逑支架的受力、頂板的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行力學(xué)分析形成如圖２．１所示的大采高頂板結(jié)構(gòu)模逡逑型。逡逑Ｉ邋甚⑶邐邐逡逑Ｖ邋Ｖ邋ｖ邋＾邐＾Ｎ－邋＾ｌＶ邋ＶＸＸＶＶＶＶＸＸＶＶ－ＶＶＶＶＶＶ＾ｉ逡逑圖２．１大采高頂板結(jié)構(gòu)模型逡逑Ｆｉｇ２．１邋Ｒｏｏｆ邋ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ｍｏｄｅｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｗｉｔｈ邋ｌａｒｇｅ邋ｍｉｎｉｎｇ邋ｈｅｉｇｈｔ逡逑從圖２．１可以看出，當(dāng)煤層被采出后，首先垮落的是位于煤層上方的下位直逡逑接頂，下位直接頂冒落成破碎的矸石，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填；但是，由于是大采高逡逑工作面垮落帶的范圍大，所以會(huì)有一層可以繼續(xù)垮落的巖層位于于下位直接頂逡逑的上方，即上位直接頂。下位直接頂垮落后，，工作面繼續(xù)向前推進(jìn)，先前垮落的逡逑矸石上方會(huì)被上位直接頂?shù)闹饾u堆砌從而繼續(xù)充填采空區(qū)。一般來(lái)說(shuō)，上位直逡逑接頂較下位直接頂破碎的塊度較大，形狀也較規(guī)則，可能形成懸臂梁、短砌體逡逑梁結(jié)構(gòu)。當(dāng)工作面繼續(xù)向前推進(jìn)時(shí)，基本頂來(lái)壓之后開(kāi)始逐步破壞、斷裂，以鉸逡逑接巖梁的方式回轉(zhuǎn)下沉
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD323

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本文編號(hào)：2667752