大傾角煤層綜放工作面支架穩(wěn)定性及礦壓特征研究.pdf

1、由于煤層傾角的存在，大傾角煤層的開采方法要比緩傾斜和近水平煤層復雜的多，充分了解大傾角工作面上覆巖層的運動規(guī)律，掌握其礦壓顯現(xiàn)特征是確保大傾角工作面能夠安全持續(xù)開采的關鍵。
　　本文以運河煤礦6303大傾角綜放工作面開采為工程背景，采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場調(diào)研等方法，主要對大傾角綜放工作面支架穩(wěn)定性及礦壓顯現(xiàn)特征進行了研究。由于6303工作面煤層傾角較大，工作面垮落的煤矸石會在采空區(qū)內(nèi)形成密實程度不同的“三帶”;對大傾角工作面

2、支架傾倒和下滑兩種工作狀態(tài)進行力學分析，詳細剖析了支架在移架和頂板冒空條件下的受力情況。通過UDEC數(shù)值模擬，得到了直接頂?shù)某醮慰迓洳骄?、工作面初次來壓步距、周期來壓步?覆巖的破壞發(fā)展規(guī)律、垮落特征、頂板下沉位移以及工作面超前支承壓力分布規(guī)律。模擬結(jié)果表明:隨著工作面的繼續(xù)向前推進，老頂和直接頂中的拉破壞范圍逐漸增加，工作面上部拉破壞范圍最大，中部次之，下部最小;工作面覆巖的破壞呈“V”字型分布，采空區(qū)上部空間明顯比下部大;此外，大傾

3、角工作面覆巖運動具有非線形變化特征，沿工作面推進方向，采空區(qū)頂板下沉量中部最大，上部次之，下部最小;當工作面進行開挖時，在塑性區(qū)支承壓力單調(diào)上升，在彈性區(qū)單調(diào)下降，支承壓力的主要影響范圍約為15m。通過對大傾角綜放工作面開采技術(shù)進行研究，確定了適應于6303工作面的支架型號;為保證礦井的持續(xù)高效開采，從支架設計、回采工藝、管理三個方面共同采取相應的措施來保證支架的穩(wěn)定性;為充分了解大傾角工作面的礦壓顯現(xiàn)特征，進行了礦山壓力觀測。