綜采工作面推進速率與礦壓顯現(xiàn)關系的研究.pdf

1、經(jīng)過多年的發(fā)展，我國煤礦綜采比例有很大增長，合理的綜采工作面推進速率是實現(xiàn)礦井安全、高效生產的關鍵，工作面推進速率與礦壓顯現(xiàn)之間關系的相關理論有待進一步開展研究。論文綜合采用了理論分析、數(shù)值模擬、相似實驗和現(xiàn)場觀測的研究方法和手段，總結了影響工作面推進速率的主要影響因素，對工作面不同推進速率下的塑性區(qū)、應力場、位移場進行了數(shù)值模擬研究，對工作面不同推進速率的影響下上覆巖層垮落、位移特征以及工作面前方煤體應力分布規(guī)律進行了相似實驗研究，并

2、進一步通過現(xiàn)場實測進行了驗證，主要得到了以下結論：
　　1）總結了影響工作面推進速率的主要影響因素。通過層次分析法計算，自燃發(fā)火、瓦斯排放、采煤機性能、刮板輸送機性能、礦山壓力顯現(xiàn)和頂板活動的影響權重分別為0.11、0.17、0.10、0.10、0.26和0.24，可見礦山壓力顯現(xiàn)對楊伙盤礦20105綜采工作面推進速率的影響權重是最大的。
　　2）模擬研究了工作面不同推進速率下的塑性區(qū)、應力場、位移場。隨著工作面推進速率的加

3、快，工作面前方的垂直應力不斷向煤壁靠近，且應力集中系數(shù)增大，應力降低區(qū)域減??；工作面前方煤體的塑性破壞區(qū)范圍隨著工作面推進速率的降低而不斷向深部擴展，推進速率過慢，煤壁的水平位移變大，加快推進速率對防止工作面片幫、控頂都有積極作用。
　　3）實驗研究了工作面不同推進速率的影響下上覆巖層垮落、位移特征以及工作面前方煤體應力分布規(guī)律。工作面推進速率加快，對周期來壓步距影響相對較小，對來壓影響范圍影響較大，支承壓力的峰值會增大且會更接近

4、工作面，工作面上方的高應力區(qū)范圍增加，導致工作面發(fā)生頂板突發(fā)性垮落的概率增大，過高的彈性能聚集可能誘發(fā)巖爆等動力災害的產生。
　　4）完成了楊伙盤礦20105綜采工作面的現(xiàn)場實測分析。得到了工作面不同推進速率下支架工作阻力曲線，發(fā)現(xiàn)工作面速度加快后，對周期來壓步距影響較小，但是對來壓持續(xù)長度影響較大，進一步驗證了前文實驗研究成果。工作面頂板周期來壓時，頂板斷裂、地表塌陷，頂板里的賦存水會全部侵入到工作面。來壓時工作面要組織快速推進