青岗坪煤矿42104综放面矿压显现规律及支架工作阻力研究

发布时间：2019-11-23 02:54

【摘要】：综放开采是解决厚及特厚煤层开采的主要开采方法。论文研究的青岗坪煤矿4~(-2)煤层属特厚煤层综放开采。青岗坪煤矿已综放开采42101、42102和42103工作面,但均未进行系统的基于4~(-2)煤层围岩赋存状况的工作面矿压显现规律与支架工作阻力研究,对影响4~(-2)煤层安全开采的岩层控制方面的相关因素亦未有系统的定论。因此,针对42104综放工作面开展矿压显现规律及支架合理工作阻力研究非常有必要。论文针对青岗坪煤矿42104工作面的煤岩赋存条件,通过理论分析、相似材料模拟实验与现场观测的手段,分析了42104综放工作面的矿压显现规律与支架的合理工作阻力,并对工作面内安装的ZF6800/18/35型支架的工作阻力进行了现场工业性试验研究。研究确定青岗坪煤矿4~(-2)煤层老顶由老顶上位、中位、下位三层岩层构成,井田内岩石强度总体是各类岩石抗压强度在30~60MPa之间,为半坚硬岩石。研究建立了青岗坪煤矿4~(-2)煤层老顶的薄板力学模型,得出了老顶板破断的判别式,并以此为基础得出了老顶上位、中位、下位岩层的极限跨距理论值。相似材料模拟实验得出老顶初次来压的步距为62m,初次来压由老顶下位与中位岩层破断失稳形成,周期来压平均步距为27m,从第二次周期来压开始有老顶上位岩层参与,周期来压时的平均增载系数为1.36,来压显现程度中等;模拟实验支架工作阻力监测表明支架的合理工作阻力应在8000kN左右,工作面超前支护的距离应达到煤壁前方45m范围内。现场矿压观测表明老顶初次来压步距为57.5m,周期来压平均步距为26.4m,工作面支架工作阻力选择6800KN是合理的,但参考相似材料模拟实验及考虑到井田范围内岩层基本为半坚硬岩层,从整个矿井支架使用普遍适用性考虑,青岗坪煤矿支架的合理工作阻力仍应保持在8000KN。研究所得结论为青岗坪煤矿后续工作面开采及支架工作阻力改进提供了有益借鉴。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD323;TD355

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本文编号：2564779