邊角煤采場圍巖應力分布規(guī)律與防沖設(shè)計研究.pdf

1、隨著礦井開采強度的不斷加強，正規(guī)長壁工作面回采完后遺留下的邊角煤塊段的安全采出成為許多礦井不得不面臨的重大難題。本文運用了理論分析、工程類比、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等方法，分析研究了邊角煤塊段的頂板運動變形特征、防沖巷道布置、煤巖沖擊危險性影響因素以及礦壓顯現(xiàn)實測規(guī)律。
　　針對邊角煤采場典型的復雜采動條件，分別討論了四種邊界條件下及幾何尺寸較小的工作面的覆巖空間結(jié)構(gòu)的形成和運動特征。運用彈性力學理論，視邊角煤采場采空區(qū)頂板為不同邊界

2、條件的直角梯形彈性薄板模型，采用康托洛維奇近似變分法推導出了直角梯形薄板的彎曲位移函數(shù)。
　　以地質(zhì)條件類似而邊界條件不同的五個工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律作為工程類比，以對邊角煤工作面影響的理論分析和數(shù)值模擬為依據(jù)，提出了邊角煤工作面的防沖布置方案并對其優(yōu)化；從地質(zhì)因素和開采技術(shù)因素兩方面分析了邊角煤工作面回采的沖擊危險性，計算出興隆莊煤礦邊角塊段首采面B1302面的沖擊地壓危險狀態(tài)等級評定綜合指數(shù)Wt=0.71，為具有中等偏強沖擊危險性

3、工作面。
　　以B1302面為工程背景，通過數(shù)值模擬，分析了不同邊界條件下、工作面回采的不同階段時采場煤巖體內(nèi)走向和傾向垂直應力分布特征、采場圍巖的破壞形態(tài)特征，分析了不同的邊界條件對工作面回采時圍巖應力分布造成的影響。根據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果，將B1302面的沖擊危險區(qū)域劃分為5類，并計算出各個分區(qū)的沖擊危險綜合評定指數(shù)。
　　通過現(xiàn)場實測，獲得了邊角煤采場B1302面的頂板運動規(guī)律和煤體支承應力分布規(guī)律，根據(jù)支架工作阻力特點，