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澄合二矿综采工作面矿压规律研究

作　者: 程书航
导　师: 索永录
学　校: 西安科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 松软煤层破碎顶板关键层矿压规律
分类号: TD323
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

澄合二矿24504综采面煤层厚3.5~4.0m左右,平均采高3.8m。其煤质松软、部分顶板极易破碎冒落,使煤层的开采具有特殊性和复杂性,是影响工作面安全高效生产的重要因素。因此,研究其工作面矿压规律具有重要意义。论文在进行现场矿压观测的基础上,利用相似材料模拟、数值模拟及理论分析等研究手段,对澄合二矿松软煤层破碎顶板综采工作面矿压规律及工作面围岩控制技术进行了比较深入的研究。根据现场矿压观测、相似材料模拟,分析了工作面支架载荷特点、周期来压规律及关键层破断特征;通过理论计算得出了关键层位置及初次来压步距,通过UDEC数值模拟分析了采场上覆岩层运移特征。在此基础上,进一步研究了工作面端面冒顶及煤壁片帮防治技术。研究表明澄合二矿综采工作面矿压规律具有其特殊性:基本顶来压比较明显,但不强烈;关键层的破断分为上、中、下三个区,基本遵循“O-X”破断特征,破断时有一定的时序性;上覆岩层中的主关键层对上覆岩层的运动起控制作用,且能形成暂时稳定的结构,并对采场影响较大。数值模拟研究表明,随着采高的增加,采空区冒落矸石排列逐渐杂乱,碎胀系数随之增加,支架上方的顶板破碎加剧,工作面片帮加重。根据澄合矿区24504综采工作面液压支架使用状况和矿压观测,提出了工作面端面冒顶及煤壁片帮的防治技术措施,并给出了一种适用于澄合矿区5号煤层综采液压支架工作阻力的计算方法。

澄合二矿综采工作面矿压规律研究

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