厚煤层大采高综放开采的煤岩冒放规律及放煤工艺参数研究

发布时间：2016-12-20 13:37

本文关键词：厚煤层大采高综放开采的煤岩冒放规律及放煤工艺参数研究，由笔耕文化传播整理发布。

《中国矿业大学》 2008年

厚煤层大采高综放开采的煤岩冒放规律及放煤工艺参数研究

王君

【摘要】： 针对我国厚及特厚煤层实行大采高综放开采的发展趋势,以兖矿集团兴隆庄煤矿的现场条件为依据,在详细分析前人研究成果的基础上,运用理论分析、数值模拟、实验室相似材料模拟以及现场实测等多种研究方法,深入研究了厚煤层大采高综放开采煤岩冒放规律和放煤工艺参数。首先分析了大采高条件下影响顶煤冒放性的因素,包括自然地质因素和工艺技术因素。重点分析了机采高度和支架掩护梁倾角对顶煤冒放空间和成拱的影响。其次分析了机采高度变化对煤岩体中应力场、塑性破坏场以及顶煤破碎的影响,研究结果表明:从支承压力的破煤作用考虑,随机采高度的增加,应力增高区域变大,支承压力对顶煤的破碎作用增强;同时工作面前方顶煤塑性破坏区域增大,顶煤破碎效果更好。再次分析了机采高度、放煤步距和放煤方式对煤岩流动规律和冒放效果的影响规律,为确定合理的放煤工艺参数和进行顶煤的有效放出控制奠定了基础。最后,结合工程实践进行了现场实测分析研究,实测结果验证了论文研究结论的正确性,现场应用取得了良好的技术经济效果。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD823
【目录】：

致谢5-6

摘要6-7

Abstract7-12

1 绪论12-21

1.1 问题的提出及研究意义12-14

1.2 论文的文献综述14-19

1.2.1 综放采场上覆岩体结构及运移特征研究14-16

1.2.2 关键层理论的研究16

1.2.3 采场支架一围岩关系研究16-17

1.2.4 研究现状及存在的问题17-19

1.3 论文研究的主要内容与方法19-21

2 大采高综放开采顶煤冒放规律的影响因素分析21-36

2.1 顶煤冒放性研究现状21-23

2.2 综放开采顶煤冒放影响因素分析23-27

2.2.1 地质赋存因素对顶煤冒放性的影响23-26

2.2.2 开采技术因素对顶煤冒放性的影响26-27

2.3 大采高综放条件下煤岩冒落规律的影响因素分析27-34

2.3.1 机采高度对煤岩冒落规律的影响28

2.3.2 支架掩护梁倾角对煤矸流动过程中成拱的影响28-31

2.3.3 煤层厚度对顶煤冒放性的影响31-34

2.4 小结34-36

3 厚煤层大采高综放开采超前支承压力分布规律的数值模拟36-52

3.1 综放采场上覆岩层活动规律36-39

3.1.1 综放采场上覆岩层活动规律36-38

3.1.2 顶煤的受力分析38-39

3.2 机采高度对综放面超前支承压力分布规律影响的数值模拟39-50

3.2.1 模拟软件简介39-40

3.2.2 计算模型的建立40-41

3.2.3 模拟结果分析41-50

3.3 小结50-52

4 大采高综放开采煤岩冒放规律与放煤工艺研究52-74

4.1 大采高综放开采放煤工艺相似实验研究52-55

4.1.1 散体模型实验的基本原理52-53

4.1.2 兴隆庄矿工作面条件53

4.1.3 模型的铺设53-54

4.1.4 实验方法54-55

4.2 大采高综放开采煤矸流动场特征55-57

4.3 放煤工艺参数优化57-66

4.3.1 顶煤损失分析57-58

4.3.2 合理的放煤步距58-66

4.4 机采高度4.0m 条件下松散顶煤放出控制的数值模拟研究66-72

4.4.1 PFC2D3.0 离散元程序简介66-67

4.4.2 模拟方案67-68

4.4.3 模拟结果分析68-72

4.5 放煤工艺参数的确定72-73

4.6 小结73-74

5 厚煤层大采高综放开采的现场实测研究74-89

5.1 工作面概况74-75

5.2 工作面超前支承压力分布75-80

5.2.1 工作面超前支承压力观测方案75-76

5.2.2 超前支承压力分布规律分析76-80

5.2.3 侧向支承压力分布规律分析80

5.3 顶煤（板）的运移规律80-87

5.3.1 顶煤的运移规律82-85

5.3.2 顶板的运移规律85-87

5.4 放煤工艺参数及效果分析87

5.5 小结87-89

6 结论89-92

参考文献92-95

作者简历95-97

学位论文数据集97

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