凉水井煤矿42111综采工作面回撤通道支护技术研究

发布时间：2020-07-10 05:28

【摘要】：设备回撤是整个采面回采工作结束之后的至关重要的收尾工作,安全、顺利地撤出工作面所有设备,是矿井安全生产管理的要求和目标。凉水井煤矿42107采面支架回收过程中,工作面中部50 m范围支架切顶,顶板下沉量平均为0.6m左右,最大处1.0 m。致使支架回撤工作陷入被动局面,不得不另行施工回撤通道。致使矿井安全生产管理-工工作陷于僵局。基于这一问题,本文以421盘区 42111工作面为工程背景,通过监测42111工作面矿压监测数据,分析工作面上覆岩层结构和破断规律,设计了回撤通道支护参数及支护方案,为矿区其他工作面的安全回撤提供参考。(1)分析工作面推进过程中顶板运动的损伤特征,建立老顶的周期来压模型,得到老顶周期来压影响因素。根据巷道附近老顶岩梁的断裂位置,对上覆岩体的结构和运动状态进行分类讨论,确定了老顶岩梁结构达到稳定时的状态。(2)利用综采工作面矿压监测系统进行压力监测,并从工作面端部开采的顶板期获得压力步骤。分析拟合了顶板压力步距和推进速度之间的关系。(3)根据末采阶段老顶岩梁的稳定结构状态,提出工作面停采位置预测方法,并提出距离停采线100 m范围内通过控制推进速度来控制来压显现的具体措施。(4)根据回撤通道的损伤特性,提出了液压支架的支撑强度和回撤支架的设计参数,并进行了现场支撑试验。(5)通过FLAC3D数值软件,模拟应力集中和回撤通道产生的主要支撑应力影响的分析。模拟分析了回撤通道的压力和塑性损伤范围,并模拟了锚杆和锚索联合支撑下回撤通道的支撑效果。通过理论分析,现场测量和数值模拟,研究了工作面回撤通道的支撑设计和安全回撤过程。提高了矿山采矿与采掘生产的关系,提高了安全生产系数,创造了良好的经济效益和社会效益。为矿区内类似条件下的工作面回撤通道提供支持。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD353
【图文】：

直方图,工作面,煤层,底板岩性

西安科技大学工程硕士学位论文构造采矿区 42111 工作面没有断层。局部地方会出现砂岩体压梁冲蚀现象处于一个背斜和一个向斜连接体构造中。底板岩性及煤层稳定性煤层顶、底板岩性：煤层直接顶细粒砂岩，厚约 6.83 米，浅灰色，灰碎片。亚圆形，泥质胶结，层理均匀，下部有薄薄的泥岩层。其上为；煤层底板为粉砂岩，厚约 19.74m。灰色，浅灰色，大量烧焦的植物绸炭。煤层顶、底板稳定性较好。回采区域内 4-2 煤层属较稳定煤层，含铝土质泥岩夹矸 0-3 层，煤层结构度为 0.49m。工作面的地质综合直方图如图 2.2 所示。

工作阻力,工作面,支架阻力,监测设备

3 监测结果分析根据矿压观测设计，共有 42111 工作面支架工作阻力观测，支架阻力观测，观察单液压支柱的阻力和前端两个巷道范围内支护质量的动态监测。根据观测结果，分析现监测的各类数据，进行评价分析，根据数据分析结果对现有的生产条件作出评估，并与合理的工作建议，为后期工作面的布置、巷道支护、工作面回撤方案设计等工作奠基础。3.1 工作面观测支架的工作阻力各监测支架的监测结果见图 2.4 至图 2.16 所示，所有监测设备中有 13 各监测设备的测数据有效，记录了工作面推进距离与工作面支柱压力之间的关系，根据图像分析，作面支架工作阻力较小，且随着工作面的不断向前推进，支架阻力值变化范围较小，为稳定。在非周期性压力期间，它通常漂浮在额定工作电阻以下。支架的平均工作阻仅在直接顶部下降或旧顶部下降之前的位置增加。当老顶垮落时，工作面支撑的平均作阻力将大大增加，表明工作面压力不是很大。

工作阻力

6#工作阻力随工作面推进距离变化

【参考文献】