综采工作面破碎顶板预加固技术研究

发布时间：2020-11-09 11:53

　　 多年来,煤炭资源一直在我国现代经济体系发展过程中扮演着一个关键性的角色,是现代化工业不可或缺的资源。两淮地区煤矿埋藏较深,深部开采难题重重,综采工作面推进遇到断层导致工作面顶板破碎的问题正是其中之一。因此,本文以安徽省淮北矿业集团朔石矿业东部井Ⅲ317综采工作面为工程背景,针对综采工作面过断层带顶板破碎问题展开研究具有重要的理论和实践意义。本文主要分析了以玛丽散为代表的化学浆液和普通水泥浆液两种常用注浆材料的加固机理,并结合工程实际选择合理的注浆材料,拟定“预注浆+钢丝绳”联合加固技术作为Ⅲ317工作面顶板破碎问题的支护方案。于巷道支护机理上分析了该方案中所使用的注浆材料对破碎岩体具有粘接补强作用及一定的充填作用、钢丝绳对破碎岩块具有缝合作用,这说明了既定方案对Ⅲ317工作面破碎顶板加固的有效性;同时,利用ABAQUS数值模拟软件对Ⅲ317工作面进行建模分析,对比了采用“预注浆+钢丝绳”联合加固技术与否的巷道应力及变形分布情况,再次验证了既定方案的科学性与可靠性。最后,结合理论及数值模拟分析结果制定并实施了符合Ⅲ317工作面现场实际的支护方案,并对Ⅲ317工作面加固作业完成后的工作面推进情况进行了现场观测,以验证支护方案的有效性。结果表明:加固方案行之有效,回采期间未发生任何巷道冒顶、片帮之类的安全事故,Ⅲ317工作面破碎顶板得到了有效的控制。这一成功案例不仅可为其他煤矿提供宝贵的经验,还具有重要的工程意义和价值。图47表7参62
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD327.22
【部分图文】：

?１绪论???１．３．２研究技术路线??本文通过现场收集整理的地质数据，进行工作面破碎顶板加固机理分析，并??利用ＡＢＡＱＵＳ数值模拟软件模拟对现场加固情况进行模拟。全文的研究技术路线??如图１．１所示。??

２．１?ＩＩＩ３１７断层带参数及巷道剖面图??淮北矿业集团朔石矿业东部井ＩＩＩ３１７工作面地理条件特殊，工作面推进过程??中会遇到多条断层组成的断层带，如图２．１所示，同时根据己揭露的风巷显示，该??断层带影响范围为“风巷１６点”至“风巷１８点”。巷道剖面图如图２．２所示。??Ｊ．．．．??己Ｈ?９?ｉｎｉｓ９?ＰＩ?１４＊?ａｉ３＊?机?１２?杉机９?？??图２．１?１Ｕ３１７所遇断层带参数及平剖面图??Ｆｉｇ．２．１?１１１３１７?Ｅｎｃｏｕｎｔｅｒ?ｆａｕｌｔ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ａｎｄ?ｐｌａｎｅ?ｐｒｏｆｉｌｅ????ｒ＾ｆ?Ｆｉｎｉ－６＆１３〇ａ?Ｚ４０＊?Ｂ＝７．〇Ｐ????Ｔ?■－紐?ａｒ?？料．〇■??＾?ＤＦ８－１?３５０°?Ｚ４０ｅ?Ｂ＝６．０ｎ??■?Ｚ４『Ｈ＝１．０＾１５，?Ｚ５ｆｉ。純肚??图２．２?ＩＩＩ３１７工作面“风巷１６点”至“风巷１８点”巷道剖面图??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｒｏａｄｗａｙ?Ｇｒｏｍ?ａｉｒｗａｙ?１６?ｐｏｉｎｔｓ?ｔｏ?ａｉｒｗａｙ?１８?ｐｏｉｎｔｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｆａｃｅ??２．２工作面位置及并上下关系??ＩＩＩ３１７工作面位于三水平，为ＩＩＩ１采区，地面标高＋３２．２？＋３２．５ｍ，工作面标??７??

２．１?ＩＩＩ３１７断层带参数及巷道剖面图??淮北矿业集团朔石矿业东部井ＩＩＩ３１７工作面地理条件特殊，工作面推进过程??中会遇到多条断层组成的断层带，如图２．１所示，同时根据己揭露的风巷显示，该??断层带影响范围为“风巷１６点”至“风巷１８点”。巷道剖面图如图２．２所示。??Ｊ．．．．??己Ｈ?９?ｉｎｉｓ９?ＰＩ?１４＊?ａｉ３＊?机?１２?杉机９?？??图２．１?１Ｕ３１７所遇断层带参数及平剖面图??Ｆｉｇ．２．１?１１１３１７?Ｅｎｃｏｕｎｔｅｒ?ｆａｕｌｔ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ａｎｄ?ｐｌａｎｅ?ｐｒｏｆｉｌｅ????ｒ＾ｆ?Ｆｉｎｉ－６＆１３〇ａ?Ｚ４０＊?Ｂ＝７．〇Ｐ????Ｔ?■－紐?ａｒ?？料．〇■??＾?ＤＦ８－１?３５０°?Ｚ４０ｅ?Ｂ＝６．０ｎ??■?Ｚ４『Ｈ＝１．０＾１５，?Ｚ５ｆｉ。純肚??图２．２?ＩＩＩ３１７工作面“风巷１６点”至“风巷１８点”巷道剖面图??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｒｏａｄｗａｙ?Ｇｒｏｍ?ａｉｒｗａｙ?１６?ｐｏｉｎｔｓ?ｔｏ?ａｉｒｗａｙ?１８?ｐｏｉｎｔｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｆａｃｅ??２．２工作面位置及并上下关系??ＩＩＩ３１７工作面位于三水平，为ＩＩＩ１采区，地面标高＋３２．２？＋３２．５ｍ，工作面标??７??
【参考文献】

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本文编号：2876389