本文關鍵詞：淺埋特大采高綜采面礦壓顯現異常機理研究

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【摘要】：神東礦區(qū)煤層埋藏淺,厚度大,開采地質條件優(yōu)越。近年來,部分礦井已經開采至深部的煤層,如大柳塔礦的5-2煤與上部煤層最大間距達到145m。與以往的淺部煤層開采相比,盡管工作面采高相同、支護強度相近,礦壓顯現劇烈程度卻存在明顯差異,這對于工作面的頂板管理和支架選型造成了很大的困擾。基于此,本論文通過現場實測、物理模擬、數值模擬等手段開展了神東礦區(qū)淺埋煤層特大采高綜采面礦壓顯現異常機理的研究。通過對上灣煤礦12106工作面和大柳塔煤礦52303工作面的現場實測,分析得出了7.0m特大采高綜采面的周期來壓特征,尤其是來壓步距、來壓持續(xù)長度、動載系數等強度指標,掌握了不同埋深條件下關鍵層結構類型對工作面礦壓顯現特征的影響。物理模擬結果表明,在神東礦區(qū)特大采高綜采面條件下,隨著埋深的增加,上位關鍵層對工作面礦壓的影響也在變大,甚至占據主導作用。對52303工作面而言,來壓期間上位關鍵層破斷會導致下位關鍵層發(fā)生同步破斷,埋深的增大又造成關鍵層控制的載荷變大,最終導致覆巖破壞的高度和支架承受的載荷都遠大于12106工作面。在此基礎上采用數值模擬對影響工作面礦壓的關鍵層臨界高度進行了研究。結果表明,在下位關鍵層不變的情況下,隨著主關鍵層層位的不斷提高,工作面支架阻力經歷先增大后減小,最終趨于平穩(wěn)的過程。當上位關鍵層距煤層間距115m時支架阻力達到最大值,間距大于135m后支架阻力基本保持不變,據此認為在神東中心礦區(qū)能夠對5-2煤工作面礦壓顯現產生影響的關鍵層距煤層最大間距H為135m。上述研究成果對神東礦區(qū)特大采高綜采面的安全高效開采提供了有力指導,豐富了特大采高綜采面采場支架與圍巖作用關系的理論體系。
【關鍵詞】：淺埋煤層 特大采高 關鍵層 礦壓顯現 動載礦壓
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD323
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-18
• 1 緒論18-25
• 1.1 問題的提出與研究意義18
• 1.2 國內外研究現狀18-24
• 1.3 主要研究內容與技術路線24-25
• 2 淺埋特大采高工作面礦壓顯現規(guī)律實測25-44
• 2.1 上灣礦12106工作面礦壓實測25-31
• 2.2 大柳塔礦52303工作面礦壓實測31-41
• 2.3 礦壓實測對比分析41-43
• 2.4 本章小結43-44
• 3 關鍵層結構對工作面礦壓影響的物理模擬研究44-67
• 3.1 模型的建立44-49
• 3.2 兩層關鍵層模型實驗49-56
• 3.3 三層關鍵層模型實驗56-62
• 3.4 實驗結果對比分析62-65
• 3.5 本章小結65-67
• 4 關鍵層層位對工作面礦壓影響的數值模擬研究67-74
• 4.1 數值模型的建立67-69
• 4.2 模擬結果分析69-72
• 4.3 本章小結72-74
• 5 主要結論與展望74-76
• 5.1 主要結論74-75
• 5.2 論文展望75-76
• 參考文獻76-82
• 作者簡歷82-84
• 學位論文數據集84

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