雙向大傾角煤層綜放開(kāi)采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究.pdf

1、隨著我國(guó)煤炭資源開(kāi)采強(qiáng)度的不斷擴(kuò)大，尤其前些年瘋狂的開(kāi)采，賦存條件良好的礦藏資源越來(lái)越少，部分地區(qū)甚至面臨枯竭，大傾角復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤層開(kāi)采技術(shù)有了很大的發(fā)展空間。本論文綜合應(yīng)用理論分析、關(guān)鍵層理論分析、FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算等方法，針對(duì)大社礦92716雙向大傾角偽傾斜開(kāi)采工作面實(shí)際地質(zhì)條件，對(duì)工作面覆巖結(jié)構(gòu)、覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律、頂板控制技術(shù)等進(jìn)行了分析和探討，研究成果對(duì)于雙向大傾角煤層安全開(kāi)采提供理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。本次研究得出如下結(jié)論：<

2、br>　　(1)根據(jù)92716工作面的上覆巖層具體情況，運(yùn)用關(guān)鍵層理論，判別出厚度為12.2m的老頂為關(guān)鍵層，垮落帶高度為10-14m之間，裂隙帶高度為38-49m之間，彎曲下沉帶達(dá)到344m；工作面上部冒落帶和裂隙帶發(fā)育高度較下部大。
　　(2)通過(guò)模擬92716工作面開(kāi)采過(guò)程中覆巖破壞場(chǎng)演化過(guò)程,開(kāi)始至結(jié)束的整個(gè)開(kāi)采過(guò)程中，覆巖與底板隨著工作面的開(kāi)采，發(fā)生的塑性破壞均較規(guī)律，大煤破壞區(qū)大部分分布在大煤覆巖層，大煤底板只有局部發(fā)

3、生了破壞，開(kāi)采380m前，大煤直接頂上方高度為6.2m厚的中粒砂巖一直未受到剪切和拉伸破壞，開(kāi)采至380m時(shí)才與附近剪切塑性破壞區(qū)相連，此后直至開(kāi)采結(jié)束大煤覆巖破壞區(qū)進(jìn)入較穩(wěn)定擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。由覆巖破壞的演化過(guò)程得出，在大煤工作面開(kāi)采至40m處時(shí)，關(guān)鍵層發(fā)生剪切破斷，其是老頂?shù)牡谝淮沃芷趤?lái)壓，與前面第一章通過(guò)材料力學(xué)的方法得到上覆巖層中砂巖的初次垮落步距32.2m基本吻合；當(dāng)大煤工作面采至40m~80m時(shí)，隨著工作面不斷推進(jìn)，剪切破斷的區(qū)域不

4、斷增大，可以看到開(kāi)采至80m時(shí)，關(guān)鍵層上方巖層發(fā)生過(guò)往的剪切破壞，；覆巖破壞區(qū)不斷擴(kuò)大，大煤開(kāi)采170m時(shí)，覆巖破壞區(qū)延伸到大煤覆巖頂部較厚的第二層粉砂巖關(guān)鍵層，大煤破壞場(chǎng)隨著工作面的推進(jìn)沿著走向不斷擴(kuò)展，直到結(jié)束開(kāi)采。
　?。?）92716工作面的周期來(lái)壓步距比較穩(wěn)定，在開(kāi)采過(guò)程中來(lái)壓步距在13.9m-16m之間，來(lái)壓步距的平均值為14.2m，初次來(lái)壓距開(kāi)切眼平均距離36.3m，雙向大傾角工作面周期來(lái)壓強(qiáng)度不明顯，動(dòng)載系數(shù)的平均

5、值為1.12，表明在使用放頂煤綜采開(kāi)采大傾角煤層的過(guò)程中，采高的增大不會(huì)使支架所承擔(dān)的載荷也增大。通過(guò)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)工作面傾斜方向來(lái)壓步距不同，首先來(lái)壓在工作面上部，后逐漸向工作面下方轉(zhuǎn)移，最后到達(dá)工作面下部，與理論分析基本一致。
　　(4)經(jīng)理論計(jì)算確定采面正常使用支架、端頭過(guò)渡液壓支架、下巷防滑支架型號(hào)為ZF3200/16/24B、ZFG3000/16/24、ZT12000/16/24液壓支架；選擇MG170/410-WD無(wú)鏈牽引采

6、煤機(jī)；前后選擇SGZ-630/264型可彎曲刮板輸送機(jī)。支架載荷分布不均勻。在支架載荷觀測(cè)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)支架前柱的工作阻力大部分工作面小于后柱工作阻力，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)和理論分析，造成支架載荷前后支柱不一樣的主要原因有：該工作面俯斜開(kāi)采，采空區(qū)后方冒落矸石均向工作面方向施加水平推力，造成支架后柱承載了略大于前柱的壓力，根據(jù)來(lái)壓步距的大小和規(guī)律，提高支架的初撐力，以求改變近煤壁處圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，減小端面頂板下沉量，減輕片幫程度，加強(qiáng)圍巖控制，保證