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龙马煤矿采煤方法改革与支护形式研究

作　者: 刘洪伟
导　师: 孔祥义
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 采矿工程
关键词: 坚硬顶板相似材料模拟单体液压支柱浅孔爆破
分类号: TD327.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 45次
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内容摘要

对于具有坚硬顶板的煤层,过去比较普遍采用的是刀柱式采煤法。但随着采煤机械化的发展和对提高资源回收率的要求,多数条件下已逐步向长壁冒落采煤法转变。为了适应这种采煤方法的需要,采用行之有效的顶板控制方法就显得尤为重要。本文按照龙马煤矿从刀柱式采煤法向走向长壁采煤法转变的要求,利用相似材料模拟试验确定了采煤方法改革后的初次垮落步距、周期来压步距等矿压显现参数,然后根据这些基本数据提出支护方案和采空区处理措施,最终确定采用单体液压支柱支护工作面,采用浅孔爆破强制放顶来管理采空区坚硬顶板。通过工程实施和现场观测,验证了这些措施设计合理,切实可行,满足了龙马煤矿矿井技改的要求,取得了良好的技术经济效益。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-13
  1.1 选题背景及研究意义  9-10
    1.1.1 坚硬顶板的管理是龙马煤矿采煤方法改革的关键  9-10
    1.1.2 研究意义  10
  1.2 国内外研究动态及存在的不足  10-11
    1.2.1 国内外坚硬顶板控制的研究动态  10-11
    1.2.2 存在的不足  11
  1.3 研究的基本内容和技术路线  11-13
    1.3.1 研究的基本内容  11-12
    1.3.2 研究的技术路线  12-13
2 龙马煤矿长壁工作面上覆岩层运动规律分析  13-24
  2.1 长壁工作面上覆岩层运动规律分析  13-17
    2.1.1 工作面上覆岩层破坏的基本形式  13
    2.1.2 工作面上覆岩层“三带”划分  13-14
    2.1.3 工作面上覆岩层在纵向上的运动发展规律  14-15
    2.1.4 工作面需控岩层范围内覆岩运动规律  15
    2.1.5 工作面支承压力分布规律  15-17
  2.2 龙马煤矿长壁工作面相似材料模拟试验  17-22
    2.2.1 相似材料模拟试验模型的建立  17-18
    2.2.2 走向长壁工作面相似材料模拟试验  18-22
  2.3 小结  22-24
3 回采工作面顶板分类和矿压显现特征  24-29
  3.1 工作面直接顶分类和老顶分级  24-26
    3.1.1 工作面直接顶分类  24-25
    3.1.2 工作面老顶分级  25-26
  3.2 坚硬顶板工作面矿压显现特征  26-28
  3.3 小结  28-29
4 坚硬顶板支架-围岩的相互作用关系  29-37
  4.1 顶板的力学特性分析  29-30
    4.1.1 直接顶的力学特性  29
    4.1.2 老顶的力学特性  29-30
  4.2 支架的工作阻力分析  30-33
    4.2.1 支架工作阻力的来源  30-32
    4.2.2 支架工作阻力的作用  32-33
  4.3 支架工作阻力与覆岩作用机理的分析  33-35
    4.3.1 支架工作阻力与顶板下沉量的关系  33-35
    4.3.2 支架工作阻力与覆岩结构的关系  35
  4.4 小结  35-37
5 龙马煤矿工作面坚硬顶板支护方式的确定  37-51
  5.1 坚硬顶板的控制目标和控制原则  37
    5.1.1 坚硬顶板的控制目标  37
    5.1.2 坚硬顶板的控制原则  37
  5.2 工作面支护方式的选择  37-49
    5.2.1 单体液压支柱π钢梁支护  39-44
    5.2.2 XDY型悬移顶梁液压支架支护  44-49
  5.3 小结  49-51
6 龙马煤矿采空区处理的方式与参数  51-59
  6.1 采空区的力学特性和控顶因素分析  51-52
    6.1.1 采空区的力学特性  51
    6.1.2 控顶因素分析  51-52
    6.1.3 顶板管理重点  52
  6.2 坚硬顶板的采空区处理方法  52-54
    6.2.1 顶板高压注水的机理和方式  53-54
    6.2.2 强制放顶  54
  6.3 龙马煤矿采空区处理方式的选择及技术参数  54-58
    6.3.1 浅孔爆破强制放顶的爆破参数  54-55
    6.3.2 浅孔爆破强制放顶的工艺流程  55-57
    6.3.3 浅孔爆破强制放顶的技术要求  57
    6.3.4 浅孔爆破强制放顶的安全技术措施  57-58
    6.3.5 浅孔爆破强制放顶的效果分析  58
  6.4 小结  58-59
7 结论与建议  59-61
  7.1 主要结论  59-60
  7.2 建议  60-61
参考文献  61-63
致谢  63-64
攻读学位期间参与的科研项目与己发表的学术论文  64

龙马煤矿采煤方法改革与支护形式研究

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