本文關(guān)鍵詞：淺埋特大采高綜采面礦壓顯現(xiàn)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(zhì)條件優(yōu)越。近年來,部分礦井已經(jīng)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(xiàn)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�；诖�,本論文通過現(xiàn)場實測、物理模擬、數(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)等強度指標(biāo),掌握了不同埋深條件下關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)類型對工作面礦壓顯現(xiàn)特征的影響。物理模擬結(jié)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(guān)鍵層對工作面礦壓的影響也在變大,甚至占據(jù)主導(dǎo)作用。對52303工作面而言,來壓期間上位關(guān)鍵層破斷會導(dǎo)致下位關(guān)鍵層發(fā)生同步破斷,埋深的增大又造成關(guān)鍵層控制的載荷變大,最終導(dǎo)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(chǔ)上采用數(shù)值模擬對影響工作面礦壓的關(guān)鍵層臨界高度進行了研究。結(jié)果表明,在下位關(guān)鍵層不變的情況下,隨著主關(guān)鍵層層位的不斷提高,工作面支架阻力經(jīng)歷先增大后減小,最終趨于平穩(wěn)的過程。當(dāng)上位關(guān)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(jù)此認為在神東中心礦區(qū)能夠?qū)?-2煤工作面礦壓顯現(xiàn)產(chǎn)生影響的關(guān)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(dǎo),豐富了特大采高綜采面采場支架與圍巖作用關(guān)系的理論體系。
【關(guān)鍵詞】：淺埋煤層 特大采高 關(guān)鍵層 礦壓顯現(xiàn) 動載礦壓
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀18-24
• 1.3 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線24-25
• 2 淺埋特大采高工作面礦壓顯現(xiàn)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(jié)43-44
• 3 關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)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(guān)鍵層模型實驗49-56
• 3.3 三層關(guān)鍵層模型實驗56-62
• 3.4 實驗結(jié)果對比分析62-65
• 3.5 本章小結(jié)65-67
• 4 關(guān)鍵層層位對工作面礦壓影響的數(shù)值模擬研究67-74
• 4.1 數(shù)值模型的建立67-69
• 4.2 模擬結(jié)果分析69-72
• 4.3 本章小結(jié)72-74
• 5 主要結(jié)論與展望74-76
• 5.1 主要結(jié)論74-75
• 5.2 論文展望75-76
• 參考文獻76-82
• 作者簡歷82-84
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集84

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本文編號：656836