發(fā)布時(shí)間：2022-01-07 08:48

　　大傾角煤層煤矸互層頂板賦存不穩(wěn)定、強(qiáng)度低、易失穩(wěn)是大傾角煤層開采較為常見的一種圍巖災(zāi)害現(xiàn)象,嚴(yán)重影響工作面的安全高效生產(chǎn)。研究大傾角煤層長(zhǎng)壁采場(chǎng)煤矸互層頂板破斷機(jī)理對(duì)豐富復(fù)雜條件下煤層開采理論、指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐具有重要意義。本文結(jié)合物理相似實(shí)驗(yàn)、數(shù)值仿真計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐和理論分析相結(jié)合的研究方法,研究了大傾角煤矸互層頂板破壞影響因素對(duì)煤矸互層頂板的作用機(jī)理及礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,結(jié)果表明:大傾角煤層采場(chǎng)煤矸互層頂板破斷受夾矸層厚度及軟弱強(qiáng)度、傾角、工作面傾斜長(zhǎng)度以及支架的反復(fù)支撐等主要因素影響。夾矸層越薄及強(qiáng)度越低,煤矸互層頂板破壞越明顯;煤層傾角和工作面斜長(zhǎng)的增加使煤矸互層頂板受力不均衡性更加明顯;支架對(duì)煤矸互層頂板的反復(fù)支撐促進(jìn)了頂板變形、破裂和發(fā)展,進(jìn)而導(dǎo)致煤矸互層頂板的二次疊加破壞。煤矸互層頂板大傾角工作面初次來壓步距較非煤矸互層頂板時(shí)大,周期來壓步距接近,煤矸互層頂板易在支架上方發(fā)生斷裂漏冒,開采時(shí)夾矸層厚度及軟弱強(qiáng)度對(duì)煤矸互層頂板支承壓力的影響比較顯著。大傾角煤矸互層頂板破壞時(shí),軟煤線裂隙發(fā)育優(yōu)先于硬夾矸裂隙發(fā)育,軟煤先破壞,但由于煤矸互層頂板本身的層位關(guān)系及時(shí)間、重力相互作用效... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Epsilon軸向、環(huán)向引伸計(jì)

2工程地質(zhì)概況及煤巖力學(xué)參數(shù)測(cè)定13圖2.5萬測(cè)液壓式萬能材料試驗(yàn)機(jī)圖2.6數(shù)顯游標(biāo)卡尺2.3.2巖石試樣選取及加工本次單軸抗壓及劈裂（抗拉）實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)5#煤、夾矸和基本頂試樣，現(xiàn)場(chǎng)鉆取巖芯并加工成規(guī)格為Φ50mm×H100mm、Φ50mm×H25mm標(biāo)準(zhǔn)試件。本次試驗(yàn)樣本數(shù)量有限，對(duì)比試驗(yàn)數(shù)量較少，夾矸單軸壓縮試驗(yàn)，選取了取自三個(gè)位置共9個(gè)巖石試樣，7號(hào)樣品強(qiáng)度劣化達(dá)不到試驗(yàn)要求，實(shí)際測(cè)試8個(gè)試樣，其中2、3、4號(hào)試樣取自距切眼120m處直接頂，5、6、8號(hào)試樣取自距切眼150m處直接頂，1號(hào)9號(hào)試樣取自距切眼180m處直接頂�；卷攩屋S壓縮試驗(yàn)，選取了取自兩個(gè)不同位置共4個(gè)巖石試樣，見圖2.7所示。圖2.7煤巖樣及加工后的巖樣試件2.3.3實(shí)驗(yàn)過程及其測(cè)試結(jié)果及分析（1）煤樣點(diǎn)荷載測(cè)試通過對(duì)所收集煤巖樣進(jìn)行點(diǎn)荷載測(cè)試，見圖2.8所示。煤的破壞特征可知，煤體具有明顯的脆性、各向異性特征，破壞具有突發(fā)、崩裂性，易形成大量的小破碎體，破碎面比較規(guī)則。

2工程地質(zhì)概況及煤巖力學(xué)參數(shù)測(cè)定13圖2.5萬測(cè)液壓式萬能材料試驗(yàn)機(jī)圖2.6數(shù)顯游標(biāo)卡尺2.3.2巖石試樣選取及加工本次單軸抗壓及劈裂（抗拉）實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)5#煤、夾矸和基本頂試樣，現(xiàn)場(chǎng)鉆取巖芯并加工成規(guī)格為Φ50mm×H100mm、Φ50mm×H25mm標(biāo)準(zhǔn)試件。本次試驗(yàn)樣本數(shù)量有限，對(duì)比試驗(yàn)數(shù)量較少，夾矸單軸壓縮試驗(yàn)，選取了取自三個(gè)位置共9個(gè)巖石試樣，7號(hào)樣品強(qiáng)度劣化達(dá)不到試驗(yàn)要求，實(shí)際測(cè)試8個(gè)試樣，其中2、3、4號(hào)試樣取自距切眼120m處直接頂，5、6、8號(hào)試樣取自距切眼150m處直接頂，1號(hào)9號(hào)試樣取自距切眼180m處直接頂�；卷攩屋S壓縮試驗(yàn)，選取了取自兩個(gè)不同位置共4個(gè)巖石試樣，見圖2.7所示。圖2.7煤巖樣及加工后的巖樣試件2.3.3實(shí)驗(yàn)過程及其測(cè)試結(jié)果及分析（1）煤樣點(diǎn)荷載測(cè)試通過對(duì)所收集煤巖樣進(jìn)行點(diǎn)荷載測(cè)試，見圖2.8所示。煤的破壞特征可知，煤體具有明顯的脆性、各向異性特征，破壞具有突發(fā)、崩裂性，易形成大量的小破碎體，破碎面比較規(guī)則。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]大傾角工作面復(fù)合頂板開采冒頂原因及處理措施研究[J]. 解鵬濤.  煤炭科技. 2017(03)
[9]基于3DEC的多節(jié)理巖體巖梁失穩(wěn)機(jī)理研究[J]. 劉丹.  煤礦安全. 2017(08)
[10]大傾角煤層開采“關(guān)鍵域”巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J]. 王紅偉,伍永平,解盤石,李延軍.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2017(02)



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