本文關(guān)鍵詞：大傾角特厚煤層傾斜分段綜放面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究

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【摘要】：大傾角煤層采用走向長壁開采時,頂板冒落矸石沿工作面傾斜方向的不均勻充填和約束作用使得圍巖變形、垮落具有明顯的不對稱性和時序性,礦壓顯現(xiàn)規(guī)律有其特殊性和復(fù)雜性。華能華亭煤業(yè)集團東峽煤礦37220區(qū)段具有傾角大(55°~74°)、厚度大(19.6m)及煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點,采用傾斜分段走向長壁綜采放頂煤采煤法。因此,掌握大傾角特厚煤層傾斜分段走向長壁綜放面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,對提高資源回收率,增加礦井經(jīng)濟效益,實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn),具有較大的實際意義。本文綜合運用理論分析、相似模擬實驗、數(shù)值模擬和現(xiàn)場觀測等研究手段,對大傾角特厚煤層傾斜分段走向長壁綜放面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進行了研究。研究表明:(1)傾斜上分段37220-1工作面平均周期來壓步距大于傾斜下分段37220-2工作面;37220-2工作面平均支架載荷大于37220-1工作面,37220-2工作面礦壓顯現(xiàn)較為強烈。(2)37220-1工作面支架載荷呈現(xiàn)出下部最大,中部次之,上部最小的分區(qū)特征,而37220-2工作面支架載荷呈現(xiàn)出中部最大、上部次之、下部最小的分區(qū)特征。支架前立柱載荷高于后立柱載荷,兩柱掩護式架型優(yōu)于四柱支撐掩護式架型。(3)37220-1工作面支承壓力上部最小,中部較大,下部最大;而37220-2工作面支承壓力下部最小,上部較大,中部最大。37220-1工作面超前支承壓力峰值、影響范圍及平均應(yīng)力集中系數(shù)均大于37220-2工作面。(4)工作面采用“水平—圓弧—傾斜”布置時,圓弧段和傾斜直線段兩側(cè)的煤巖體應(yīng)力分布和塑性區(qū)分布具有非對稱性。(5)大傾角特厚煤層采用傾斜分段開采時,回采傾斜下分段時,傾斜上分段采空區(qū)的冒落煤矸可及時充填至傾斜下分段采空區(qū),有利于傾斜下分段工作面頂板管理�，F(xiàn)場實踐表明,理論分析和實驗研究符合現(xiàn)場實際,取得了良好技術(shù)經(jīng)濟效益。對類似條件下大傾角特厚煤層的安全高效開采具有一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：大傾角煤層 傾斜分段 走向長壁 綜放工作面 礦壓顯現(xiàn)規(guī)律
【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】：2016
【分類號】：TD323
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 問題的提出8-9
• 1.2 研究目的及意義9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3.1 大傾角煤層開采國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3.2 大傾角煤層礦壓顯現(xiàn)規(guī)律國內(nèi)外研究動態(tài)11-13
• 1.4 論文研究的內(nèi)容及技術(shù)路線13-15
• 1.4.1 論文研究內(nèi)容13
• 1.4.2 研究技術(shù)路線13-15
• 2 大傾角特厚煤層傾斜分段綜放開采損傷力學(xué)分析15-21
• 2.1 工作面地質(zhì)條件和回采工藝15-18
• 2.1.1 工作面地質(zhì)條件15-17
• 2.1.2 回采工藝17-18
• 2.2 大傾角特厚煤層頂煤損傷力學(xué)分析18-20
• 2.2.1 頂煤損傷破壞分析18
• 2.2.2 頂煤損傷主軸確定18-19
• 2.2.3 工作面支架載荷分析19-20
• 2.2.4 主要結(jié)果20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 3 大傾角特厚煤層傾斜分段綜放開采相似模擬實驗研究21-39
• 3.1 相似模擬實驗設(shè)計21-26
• 3.1.1 實驗?zāi)康?/span>21
• 3.1.2 實驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計21-23
• 3.1.3 實驗方法設(shè)計23-26
• 3.2 走向模擬實驗26-32
• 3.2.1 沿走向上覆巖層垮落特征26-30
• 3.2.2 沿走向支架載荷特征30-31
• 3.2.3 沿走向支承壓力分布特征31-32
• 3.3 傾向模擬實驗32-38
• 3.3.1 沿傾向上覆巖層垮落特征32-35
• 3.3.2 沿傾向支架載荷特征35-37
• 3.3.3 沿傾向覆巖位移特征37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 大傾角特厚煤層傾斜分段綜放開采數(shù)值模擬研究39-50
• 4.1 數(shù)值計算方法介紹39
• 4.2 數(shù)值計算模型建立39-41
• 4.2.1 幾何模型確定39-40
• 4.2.2 計算參數(shù)40-41
• 4.3 煤層應(yīng)力場和破壞區(qū)分布特征41-43
• 4.3.1 煤層應(yīng)力場分布特征41-42
• 4.3.2 煤層破壞區(qū)分布特征42-43
• 4.4 圍巖應(yīng)力場和破壞區(qū)分布特征43-49
• 4.4.1 沿走向圍巖應(yīng)力場分布特征43-44
• 4.4.2 沿走向圍巖破壞區(qū)分布特征44-45
• 4.4.3 沿傾向圍巖應(yīng)力場分布特征45-46
• 4.4.4 沿傾向圍巖破壞區(qū)分布特征46-48
• 4.4.5 支承壓力分布特征48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 5 大傾角特厚煤層傾斜分段綜放開采礦壓觀測與分析50-60
• 5.1 工作面礦壓觀測方案50-51
• 5.1.1 觀測目的50
• 5.1.2 觀測內(nèi)容50
• 5.1.3 測站布置50-51
• 5.1.4 礦壓監(jiān)測系統(tǒng)51
• 5.2 工作面礦壓顯現(xiàn)特征51-57
• 5.2.1 支架載荷特征52-53
• 5.2.2 側(cè)護板載荷特征53-55
• 5.2.3 底調(diào)機構(gòu)載荷特征55-56
• 5.2.4 前后立柱載荷特征56-57
• 5.3 回采巷道變形特征57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-66
• 附錄66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：807803