特厚煤層大采高綜放面沿空掘巷技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:特厚煤層大采高綜放面沿空掘巷技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為保持回采巷道穩(wěn)定、隔離相鄰采空區(qū)以防止有害氣體溢出、煤層自燃,塔山煤礦區(qū)段間采用留設(shè)寬煤柱護巷,煤柱寬度38m~45 m,造成了煤柱損失嚴(yán)重、礦壓顯現(xiàn)強烈等問題。本文以塔山煤礦石炭系3~5#煤層8204工作面為工程背景,對特厚煤層綜放開采沿空掘巷技術(shù)進行研究,采用理論計算、數(shù)值模擬、相似模擬、工程類比等方法對8204試驗工作面5204臨空巷道合理煤柱寬度進行分析,分析探討沿空巷道支護方案,通過現(xiàn)場工業(yè)性試驗對煤柱寬度、支護方案的合理性進行檢驗。研究結(jié)果表明:塔山煤礦特厚煤層綜放工作面?zhèn)认蛑С袎毫Ψ逯祬^(qū)位于距煤壁35 m左右,應(yīng)力降低區(qū)為0~10 m左右;采用6 m煤柱時,巷道位于應(yīng)力降低區(qū)內(nèi);采用合理的錨桿+W鋼帶+錨索+11#工字鋼+組合錨索+噴漿全封閉的錨網(wǎng)索耦合支護對策,通過對比分析不同支護方案下錨桿、錨索對圍巖形成的附加應(yīng)力大小及范圍,選取了合理的支護參數(shù),現(xiàn)場監(jiān)測表明巷道掘進期間礦壓顯現(xiàn)程度較小;巷道兩幫移近量小于65 mm,頂?shù)装逡平啃∮?5 mm,錨桿、錨索受力較小,圍巖穩(wěn)定性較易控制;掘巷對采空區(qū)內(nèi)氣體產(chǎn)生擾動,采空區(qū)內(nèi)氣體濃度和壓差出現(xiàn)波動,煤柱內(nèi)裂隙發(fā)育,巷道表面噴漿未能完全解決采空區(qū)漏風(fēng)問題,需進一步采取注漿等措施。
【關(guān)鍵詞】:特厚煤層 大采高 綜放工作面 沿空掘巷 小煤柱
【學(xué)位授予單位】:河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TD353
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-22
- 1.1 問題的提出及研究意義10-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-21
- 1.2.3 研究內(nèi)容21
- 1.3 研究內(nèi)容21
- 1.4 創(chuàng)新點21
- 1.5 技術(shù)路線21-22
- 2 工程背景22-28
- 2.1 塔山煤礦簡介22
- 2.2 8204小煤柱沿空掘巷試驗工作面介紹22-26
- 2.2.1 采煤范圍內(nèi)外及其上下的采掘情況及其影響22-23
- 2.2.2 煤層情況23-26
- 2.3 8204工作面布置方案選擇26-28
- 3 合理窄煤柱寬度理論分析28-52
- 3.1 采空區(qū)側(cè)向支承壓力分布理論計算28-32
- 3.2 微震監(jiān)測結(jié)果32-33
- 3.3 數(shù)值模擬33-41
- 3.3.1 宏觀應(yīng)力場分布33-38
- 3.3.2 煤柱寬度對側(cè)向支承壓力分布的影響38-41
- 3.4 相似模擬41-45
- 3.5 工程類比45-49
- 3.5.1 工程類比的必要性45-47
- 3.5.2 千秋礦與塔山礦開采技術(shù)條件對比47-49
- 3.5.3 工程類比分析49
- 3.6 其他因素49-50
- 3.7 本章小結(jié)50-52
- 4 沿空巷道支護設(shè)計52-74
- 4.1 巷道支護形式和參數(shù)選擇原則52-53
- 4.2 錨網(wǎng)索耦合支護參數(shù)確定53-69
- 4.2.1 錨網(wǎng)索耦合支護參數(shù)分析53-63
- 4.2.2 錨網(wǎng)索耦合支護初始設(shè)計方案63-65
- 4.2.3 錨網(wǎng)索耦合支護初始設(shè)計方案數(shù)值模擬65-68
- 4.2.4 錨固作用下圍巖變形與錨桿受力分析68-69
- 4.3 巷道超前支護方案的選擇69-71
- 4.3.1 巷道超前液壓支架69-70
- 4.3.2 單體柱支護70
- 4.3.3 超前液壓支架與單體柱對比70-71
- 4.4 破碎段支護71-74
- 5 掘巷期間現(xiàn)場監(jiān)測74-86
- 5.1 鉆孔窺視74-75
- 5.2 掘進期間巷道圍巖變形實測75-78
- 5.3 錨桿錨索受力檢測78-82
- 5.4 相鄰采空區(qū)氣體濃度和壓差監(jiān)測82-86
- 5.4.1 采空區(qū)內(nèi)氣體濃度監(jiān)測82-84
- 5.4.2 采空區(qū)與巷道內(nèi)壓差84-86
- 6 結(jié)論與展望86-88
- 6.1 結(jié)論86
- 6.2 不足與展望86-88
- 參考文獻(xiàn)88-94
- 作者簡介94-95
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集95
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本文編號:271525
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