下部煤层大采高综采下上行开采基本条件研究
发布时间：2021-09-09 13:59
随着大采高综采采煤法的大力推广,部分矿区已开始或将要面临下部煤层大采高综采条件下开采上部煤层的问题。由于大采高综采一次采出空间加大,工作面覆岩结构类型、顶板平衡结构形成条件和形成层位与普通工作面存在较大差异,造成对上部煤层的破坏也会有所不同,因此有必要对下部煤层大采高综采情况下上行开采的基本条件及上部煤层工作面顶底板运动规律进行深入研究,为上行开采上部煤层可行性判别和上部煤层安全高效开采提供理论支持。主要研究内容与结论如下:（1）利用相似模拟和数值模拟实验,研究了下部煤层大采高综采工作面顶板不同岩性组合时的覆岩结构演化规律,提出大采高综采工作面覆岩结构存在两种类型,即“铰接岩梁”结构和“组合悬臂梁-铰接岩梁”,直接顶中硬岩层是“组合悬臂梁”结构的起始层位。（2）在大采高综采工作面中,工作面覆岩结构不同时,基本顶破断块体的受力特征也不相同,以直接顶附加作用力为分界点,把大采高综采工作面覆岩形成的平衡结构状态分为两种类型:（1）基本顶破断块体需要在直接顶附加作用力参与下才能形成平衡结构;（2）基本顶破断块体不需要直接顶附加作用力参与就可形成平衡结构。论文将形成第1种平衡结构的岩层称为“部分...
【文章来源】：煤炭科学研究总院北京市
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
历年中国煤炭消费统计
第 1 章 绪论②采用理论力学、材料力学等分析大采高综采条件顶顶板破断块体受力特征，推导出顶板破断块体形成“部分平衡结构”、“平衡结构”的条件。③建立上行开采工作面地表动态沉陷模型，推导出上行开采合理时间间隔。④利用自主设计和研发的矸石压缩装置，研究采空区矸石刚度定量计算公式。⑤利用FLAC3D数值模拟软件研究上部煤层推进全过程的顶底板破坏规律及支承压力演化规律。⑥选用下部煤层大采高综采条件下上部煤层上行开采实例，验证研究成果。
利用实验手段研究上行开采前，需要分析各个因素的参数分布范围，使得实验类型与实际存在的矿井类型条件相符合，同时也保证实验结果能为实际工程应用提供指导，图2.1为20例国内下部单一煤层成功上行开采的实例统计分析，分别总结下层煤采高、上部层煤厚度、煤层倾角、煤层间距、层间岩性、采煤方法、时间间隔等单个因素的出现频次。（a）层间距 （b）煤层倾角（c）上煤层厚度 （d）下煤层采高图 2.1 上行开采影响因素实例统计分布图Fig.2.1 Statistical distribution of influential factors结合作者调研的20个实例发现下部煤层采高分布于0.9-7m之间，其中以
【参考文献】：
期刊论文
[1]推采陷落柱工作面覆岩异常破坏规律研究[J]. 许延春,曹光明,张星宇,端恒,刘世奇. 矿业科学学报. 2018(03)
[2]浅埋煤层大采高工作面顶板结构分析[J]. 黄庆享,唐朋飞. 采矿与安全工程学报. 2017(02)
[3]超大采高工作面液压支架与围岩耦合作用关系[J]. 王国法,庞义辉,李明忠,马英,刘新华. 煤炭学报. 2017(02)
[4]上行开采过程中危险源分析及现场验证[J]. 吴宝杨,邓志刚,赵善坤,刘义新,孔令海. 地下空间与工程学报. 2016(S2)
[5]微震监测技术在近距离煤层群中的应用[J]. 赵晶,季成,岳军文,张志立,刘斌斌. 煤炭工程. 2016(07)
[6]潘一东矿近距离煤层上行开采围岩裂隙演化规律模拟研究[J]. 张向阳,任启寒,涂敏,窦怡川. 采矿与安全工程学报. 2016(02)
[7]超千米深井巷道围岩变形特征与支护技术[J]. 康红普,范明建,高富强,张辉. 岩石力学与工程学报. 2015(11)
[8]微震监测技术在煤矿上行开采中的应用[J]. 季成,孔令海,高凯. 煤矿安全. 2015(09)
[9]高强度开采工作面顶板动载冲击效应分析[J]. 王家臣,王兆会. 岩石力学与工程学报. 2015(S2)
[10]大采高综采工作面产量再提高的回采工艺研究[J]. 闫少宏,于雷,徐刚,刘全明. 煤炭科学技术. 2015(08)
博士论文
[1]厚松散层下深部开采覆岩破坏及地表移动规律研究[D]. 刘义新.中国矿业大学（北京） 2010
[2]浅埋近距离煤层重复采动关键层结构失稳机理研究[D]. 朱卫兵.中国矿业大学 2010
[3]长壁采场覆岩“O”型空间结构及相关矿山压力研究[D]. 马其华.山东科技大学 2005
本文编号：3392221
【文章来源】：煤炭科学研究总院北京市
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
历年中国煤炭消费统计
第 1 章 绪论②采用理论力学、材料力学等分析大采高综采条件顶顶板破断块体受力特征，推导出顶板破断块体形成“部分平衡结构”、“平衡结构”的条件。③建立上行开采工作面地表动态沉陷模型，推导出上行开采合理时间间隔。④利用自主设计和研发的矸石压缩装置，研究采空区矸石刚度定量计算公式。⑤利用FLAC3D数值模拟软件研究上部煤层推进全过程的顶底板破坏规律及支承压力演化规律。⑥选用下部煤层大采高综采条件下上部煤层上行开采实例，验证研究成果。
利用实验手段研究上行开采前，需要分析各个因素的参数分布范围，使得实验类型与实际存在的矿井类型条件相符合，同时也保证实验结果能为实际工程应用提供指导，图2.1为20例国内下部单一煤层成功上行开采的实例统计分析，分别总结下层煤采高、上部层煤厚度、煤层倾角、煤层间距、层间岩性、采煤方法、时间间隔等单个因素的出现频次。（a）层间距 （b）煤层倾角（c）上煤层厚度 （d）下煤层采高图 2.1 上行开采影响因素实例统计分布图Fig.2.1 Statistical distribution of influential factors结合作者调研的20个实例发现下部煤层采高分布于0.9-7m之间，其中以
【参考文献】：
期刊论文
[1]推采陷落柱工作面覆岩异常破坏规律研究[J]. 许延春,曹光明,张星宇,端恒,刘世奇. 矿业科学学报. 2018(03)
[2]浅埋煤层大采高工作面顶板结构分析[J]. 黄庆享,唐朋飞. 采矿与安全工程学报. 2017(02)
[3]超大采高工作面液压支架与围岩耦合作用关系[J]. 王国法,庞义辉,李明忠,马英,刘新华. 煤炭学报. 2017(02)
[4]上行开采过程中危险源分析及现场验证[J]. 吴宝杨,邓志刚,赵善坤,刘义新,孔令海. 地下空间与工程学报. 2016(S2)
[5]微震监测技术在近距离煤层群中的应用[J]. 赵晶,季成,岳军文,张志立,刘斌斌. 煤炭工程. 2016(07)
[6]潘一东矿近距离煤层上行开采围岩裂隙演化规律模拟研究[J]. 张向阳,任启寒,涂敏,窦怡川. 采矿与安全工程学报. 2016(02)
[7]超千米深井巷道围岩变形特征与支护技术[J]. 康红普,范明建,高富强,张辉. 岩石力学与工程学报. 2015(11)
[8]微震监测技术在煤矿上行开采中的应用[J]. 季成,孔令海,高凯. 煤矿安全. 2015(09)
[9]高强度开采工作面顶板动载冲击效应分析[J]. 王家臣,王兆会. 岩石力学与工程学报. 2015(S2)
[10]大采高综采工作面产量再提高的回采工艺研究[J]. 闫少宏,于雷,徐刚,刘全明. 煤炭科学技术. 2015(08)
博士论文
[1]厚松散层下深部开采覆岩破坏及地表移动规律研究[D]. 刘义新.中国矿业大学（北京） 2010
[2]浅埋近距离煤层重复采动关键层结构失稳机理研究[D]. 朱卫兵.中国矿业大学 2010
[3]长壁采场覆岩“O”型空间结构及相关矿山压力研究[D]. 马其华.山东科技大学 2005
本文编号：3392221
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3392221.html
