枣泉煤矿大倾角综放工作面矿压研究及采煤工艺优化

发布时间：2022-08-02 13:52

　　近年来,随着煤炭资源的大量开采,大倾角煤层在煤矿开采中的比重逐渐增加,并且随着开采深度的增加,煤层倾角对采煤工作面矿压的影响愈发突出。针对以上存在的问题,本论文采用理论分析、数值模拟、相似模拟以及现场监测相结合的综合研究方法,模拟了不同煤层倾角工作面覆岩移动及应力分布特征,进行了工作面倾向相似材料模拟实验,优化了工作面采煤工艺,进行了工作面矿压监测,并在神华宁煤集团枣泉煤矿120210工作面进行了工程应用,得到如下研究结论:（1）利用FLAC3D数值模拟软件,研究各个单一倾角煤层开采过程中,分别沿工作面倾向和走向的围岩变形、破坏和运移的基本规律、围岩应力分布特征,对比分析倾角变化对围岩沿走向变形、破坏和运移、应力重新分布的影响作用。（2）通过物理相似材料模拟实验,研究大倾角工作面开采过程中,沿工作面倾向顶煤及顶板变形、破坏和运移充填的基本规律;工作面煤壁支承压力分布规律以及不同区域支架载荷特征。形成“工作面产量-质量与支架-围岩系统稳定性”分区域控制技术。（3）进行120210工作面大倾角煤层综放开采的矿压监测,得出工作面矿山压力显现规律（工作面周期来压规律、工作面不同区域支架受力特征... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 研究内容和方法
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究技术路线
2 120210工作面覆岩移动规律及围岩应力分布特征数值模拟
    2.1 工作面概况
    2.2 数值模型的建立
        2.2.1 数值模拟软件介绍
        2.2.2 数值模拟参数
        2.2.3 数值模拟方案
    2.3 不同煤层倾角条件下采场倾向位移及力学演化
        2.3.1 沿倾向采场围岩垂直应力特征
        2.3.2 沿倾向采场围岩位移特征
        2.3.3 沿倾向采场围岩破坏场特征
    2.4 本章小结
3 120210综放工作面矿压显现规律相似材料模拟研究
    3.1 相似模拟试验基本原理与围岩物理力学参数
        3.1.1 实验基本原理及作用
        3.1.2 实验原始参数
    3.2 大倾角工作面倾向相似模拟试验研究
        3.2.1 相似模拟实验架
        3.2.2 相似材料模型
        3.2.3 相似模拟实验测试系统
        3.2.4 实验过程及主要现象
    3.3 实验分析
        3.3.1 沿工作面倾向覆岩运移特征
        3.3.2 工作面上下方煤壁支承压力分布特征
        3.3.3 沿工作面倾向不同区域支架载荷特征
    3.4 本章小结
4 120210综放工作面矿压监测结果分析
    4.1 矿压监测的目的和内容
        4.1.1 矿压监测的目的
        4.1.2 矿压监测的内容
    4.2 矿压监测方案
        4.2.1 工作面矿压观测
        4.2.2 巷道围岩变形观测
    4.3 矿压监测结果分析
        4.3.1 工作面倾角变化特征
        4.3.2 工作面支架工作状态
        4.3.3 工作面回采巷道破坏特征
    4.4 本章小结
5 120210综放工作面采煤参数及采煤工艺优化
    5.1 采煤参数优化
        5.1.1 采高的确定与优化
        5.1.2 开采层位的确定优化
        5.1.3 工作面长度和倾角优化
    5.2 采煤工艺优化
        5.2.1 采煤工艺优化原则
        5.2.2 工作面不同区域内的“支架－围岩”系统稳定性优化
        5.2.3 工作面放煤工艺分区优化
    5.3 本章小结
6 结论
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿高效开采技术与装备的最新发展[J]. 王国法,张金虎.  煤矿开采. 2018(01)
[2]大倾角煤层开采覆岩运移规律数值模拟研究[J]. 柳研青,蒋金泉,张培鹏,高琳,孔朋.  煤炭技术. 2017(02)
[3]大倾角煤层长壁综采支架典型应用实例及改进研究[J]. 贠东风,谷斌,伍永平,雷奇,刘柱,张袁浩.  煤炭科学技术. 2017(01)
[4]强突出厚煤层高效安全开采技术研究[J]. 王春光,苏伟伟.  煤矿安全. 2016(07)
[5]大倾角煤层变角度综放工作面开采覆岩运移规律[J]. 高喜才,伍永平,曹沛沛,王红伟,尹建辉.  采矿与安全工程学报. 2016(03)
[6]大釆高综放工作面矿压显现规律研究[J]. 石炜.  煤. 2015(10)
[7]大倾角煤层开采大型三维可加载相似模拟试验[J]. 王红伟,伍永平,曹沛沛,张文忠,解盘石.  煤炭学报. 2015(07)
[8]我国厚煤层采煤技术的发展及采煤方法的选择[J]. 孟宪锐,吴昊天,王国斌.  煤炭工程. 2014(10)
[9]大倾角特厚煤层综放开采采场顶板破断特征[J]. 张煜潇,王开.  煤矿安全. 2014(07)
[10]特厚煤层大采高综放开采关键技术[J]. 王金华.  煤炭学报. 2013(12)

博士论文
[1]大倾角煤层综采面围岩活动规律与支架适应性研究[D]. 温明明.中国矿业大学（北京） 2014
[2]河林矿大倾角煤层综合机械化开采技术研究[D]. 谢文坚（TA V（?）N KI（?）N）.辽宁工程技术大学 2013

硕士论文
[1]大倾角6~7m厚煤层综放开采支架与围岩关系研究[D]. 翟红胜.西安科技大学 2012
[2]八宝煤矿大倾角煤层综合机械化开采技术研究[D]. 李建.辽宁工程技术大学 2012
[3]大倾角特厚煤层综放采场支架—围岩相互作用关系研究[D]. 刘跃飞.太原理工大学 2012
[4]大倾角煤层走向长壁综采工作面系统参数优化研究[D]. 韩占冰.西安科技大学 2009
[5]大倾角长壁综放开采顶煤放出体变化规律实验研究[D]. 任世广.西安科技大学 2005



本文编号：3668644