特厚煤层大采高综放面沿空掘巷技术研究

发布时间：2017-03-28 03:00

  本文关键词：特厚煤层大采高综放面沿空掘巷技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为保持回采巷道稳定、隔离相邻采空区以防止有害气体溢出、煤层自燃,塔山煤矿区段间采用留设宽煤柱护巷,煤柱宽度38m~45 m,造成了煤柱损失严重、矿压显现强烈等问题。本文以塔山煤矿石炭系3~5#煤层8204工作面为工程背景,对特厚煤层综放开采沿空掘巷技术进行研究,采用理论计算、数值模拟、相似模拟、工程类比等方法对8204试验工作面5204临空巷道合理煤柱宽度进行分析,分析探讨沿空巷道支护方案,通过现场工业性试验对煤柱宽度、支护方案的合理性进行检验。研究结果表明:塔山煤矿特厚煤层综放工作面侧向支承压力峰值区位于距煤壁35 m左右,应力降低区为0~10 m左右;采用6 m煤柱时,巷道位于应力降低区内;采用合理的锚杆+W钢带+锚索+11#工字钢+组合锚索+喷浆全封闭的锚网索耦合支护对策,通过对比分析不同支护方案下锚杆、锚索对围岩形成的附加应力大小及范围,选取了合理的支护参数,现场监测表明巷道掘进期间矿压显现程度较小;巷道两帮移近量小于65 mm,顶底板移近量小于55 mm,锚杆、锚索受力较小,围岩稳定性较易控制;掘巷对采空区内气体产生扰动,采空区内气体浓度和压差出现波动,煤柱内裂隙发育,巷道表面喷浆未能完全解决采空区漏风问题,需进一步采取注浆等措施。
【关键词】：特厚煤层 大采高 综放工作面 沿空掘巷 小煤柱
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD353
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 问题的提出及研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-21
• 1.2.1 国外研究现状12-13
• 1.2.2 国内研究现状13-21
• 1.2.3 研究内容21
• 1.3 研究内容21
• 1.4 创新点21
• 1.5 技术路线21-22
• 2 工程背景22-28
• 2.1 塔山煤矿简介22
• 2.2 8204小煤柱沿空掘巷试验工作面介绍22-26
• 2.2.1 采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响22-23
• 2.2.2 煤层情况23-26
• 2.3 8204工作面布置方案选择26-28
• 3 合理窄煤柱宽度理论分析28-52
• 3.1 采空区侧向支承压力分布理论计算28-32
• 3.2 微震监测结果32-33
• 3.3 数值模拟33-41
• 3.3.1 宏观应力场分布33-38
• 3.3.2 煤柱宽度对侧向支承压力分布的影响38-41
• 3.4 相似模拟41-45
• 3.5 工程类比45-49
• 3.5.1 工程类比的必要性45-47
• 3.5.2 千秋矿与塔山矿开采技术条件对比47-49
• 3.5.3 工程类比分析49
• 3.6 其他因素49-50
• 3.7 本章小结50-52
• 4 沿空巷道支护设计52-74
• 4.1 巷道支护形式和参数选择原则52-53
• 4.2 锚网索耦合支护参数确定53-69
• 4.2.1 锚网索耦合支护参数分析53-63
• 4.2.2 锚网索耦合支护初始设计方案63-65
• 4.2.3 锚网索耦合支护初始设计方案数值模拟65-68
• 4.2.4 锚固作用下围岩变形与锚杆受力分析68-69
• 4.3 巷道超前支护方案的选择69-71
• 4.3.1 巷道超前液压支架69-70
• 4.3.2 单体柱支护70
• 4.3.3 超前液压支架与单体柱对比70-71
• 4.4 破碎段支护71-74
• 5 掘巷期间现场监测74-86
• 5.1 钻孔窥视74-75
• 5.2 掘进期间巷道围岩变形实测75-78
• 5.3 锚杆锚索受力检测78-82
• 5.4 相邻采空区气体浓度和压差监测82-86
• 5.4.1 采空区内气体浓度监测82-84
• 5.4.2 采空区与巷道内压差84-86
• 6 结论与展望86-88
• 6.1 结论86
• 6.2 不足与展望86-88
• 参考文献88-94
• 作者简介94-95
• 学位论文数据集95

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