大采高倾斜长壁综采面顶板倾斜高抽巷合理位置研究

发布时间：2017-06-23 15:13

  本文关键词：大采高倾斜长壁综采面顶板倾斜高抽巷合理位置研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对大采高倾斜长壁综采工作面瓦斯治理措施优化的要求,研究顶板倾斜高抽巷合理布置位置。考虑到其抽采的瓦斯来源以及瓦斯流动的通道,着力研究采空区覆岩裂隙发育范围,采动影响下的覆岩卸压范围,保障高抽巷自身结构稳定性的同时保障抽采效果的高效发挥。本文以刘庄煤矿151305大采高倾斜长壁综采工作面为研究背景,综合运用相似模拟、数值模拟、现场考察的方法,研究成果如下：(1)通过倾斜模型相似模拟实验结果,发现冒落带高度约21cm,为采高的4.2倍。在开切眼及停采线侧,裂隙最大发育高度相同,垂距煤层顶板80cm,为采高的16倍。从开采裂隙发育特征看,对于倾斜长壁综采工作面的顶板倾斜高抽巷的垂距应在40～50m;(2)通过走向模型相似模拟结果,发现靠近回风巷侧裂隙范围内错风巷距离约30～40cm,因此高抽巷的合理平距应内错风巷30～40m;(3)通过FLAC3D数值模拟,发现覆岩50m范围内,岩体受力影响显著,卸压较充分,覆岩50m处应力集中系数变化在工作面推进200m后较稳定,基本稳定于0.5,此后随工作面推进,采动对覆岩的影响逐步减弱。可将高抽巷布置于此范围,利于高抽巷自身的稳定,保证长效抽采；(4)通过现场考察三个大采高倾斜长壁综采工作面高抽巷层位变化与抽采效果的关系,分析发现当高抽巷垂距煤层顶板距离增大时,其抽采效果会逐步变佳,垂距达40m及以上时高抽巷的抽采效果优于垂距在40m以下时的抽采效果,部分工作面的高抽巷合理垂距达到42m以上。因此结合前述模拟结果,推定高抽巷垂距煤层顶板垂距应在40～50m,平距回风巷30～40m。
【关键词】：大采高 倾斜长壁 综采工作面 覆岩裂隙场 卸压范围 顶板倾斜高抽巷 效果分析 合理位置
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 大采高综采面采动覆岩裂隙发育规律国内外研究现状14-15
• 1.2.2 高抽巷抽采国内外研究现状15-17
• 1.2.3 存在的主要问题17-18
• 1.3 本文的研究思路、内容、技术路线18-20
• 1.3.1 研究思路18
• 1.3.2 研究内容18
• 1.3.3 技术路线18-20
• 2 大采高综采面采动覆岩裂隙场演化规律相似模拟实验研究20-42
• 2.1 相似模拟实验制作20-26
• 2.1.1 模型制作20-24
• 2.1.2 测点布置24-26
• 2.2 倾斜模型相似模拟实验结果分析26-34
• 2.2.1 采动覆岩裂隙场演化规律分析26-30
• 2.2.2 采动覆岩应变变化特征30-32
• 2.2.3 采动覆岩位移变化特征32-34
• 2.3 走向模型相似模拟实验结果分析34-40
• 2.3.1 采动覆岩裂隙场演化规律分析34-37
• 2.3.2 采动覆岩应变变化特征37-39
• 2.3.3 采动覆岩位移变化特征39-40
• 2.4 本章小结40-42
• 3 大采高综采面采动覆岩卸压范围数值模拟实验研究42-55
• 3.1 FLAC3D软件简介42-43
• 3.2 模型建立43-46
• 3.2.1 基本假设43
• 3.2.2 模拟模型的建立43-46
• 3.3 数值模拟结果分析46-54
• 3.3.1 采动覆岩应力变化规律分析46-48
• 3.3.2 采动覆岩卸压范围分析48-54
• 3.4 本章小结54-55
• 4 大采高综采面顶板倾斜高抽巷位置与抽采效果关系分析55-70
• 4.1 151305大采高综采面顶板倾斜高抽巷位置与抽采效果关系分析55-60
• 4.1.1 工作面概况与顶板倾斜高抽巷设计55-56
• 4.1.2 高抽巷位置变化对其抽采效果影响分析56-60
• 4.2 171302大采高综采面顶板倾斜高抽巷位置与抽采效果关系分析60-64
• 4.2.1 工作面概况与顶板倾斜高抽巷设计60-61
• 4.2.2 高抽巷位置变化对其抽采效果影响分析61-64
• 4.3 171304大采高综采面高抽巷位置与抽采效果关系分析64-69
• 4.3.1 工作面概况与顶板倾斜高抽巷设计64-65
• 4.3.2 高抽巷位置变化对其抽采效果影响分析65-69
• 4.4 本章小结69-70
• 5 结论与展望70-72
• 5.1 结论70-71
• 5.2 展望71-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 作者简介及读研期间主要科研成果78

【参考文献】

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本文编号：475454