石岩沟煤矿浅埋煤层近短壁工作面强制放顶矿压显现规律研究
发布时间：2021-02-07 21:43
浅埋煤层矿压显现显著,综采工作面普遍选用高阻力液压支架。而针对于受井田面积与资源储量限制的陕北浅埋煤层中小煤矿,如何在降低工作面长度与选用中等阻力液压支架情况下实现工作面安全推进值得深入研究。论文针对石岩沟煤矿浅埋中厚煤层的赋存特征,以及工作面近短壁布置的特点,采用理论分析、物理相似模拟、数值模拟与现场试验的研究方法,对8105工作面正常开采与强制放顶两种条件下的矿压显现规律及支护阻力进行了对比研究,并分析了近短壁工作面组合悬移支架的适用性。理论分析基于弹性力学理论,建立了浅埋煤层近短壁工作面的基本顶薄板力学模型,给出了基本顶板破断的判别式;借助关键层理论,确定了石岩沟煤矿8105工作面正常开采基本顶初次破断的极限跨距为58.12m,明确了基本顶极限跨距及周期来压步距随着放顶高度的增大总体呈现减小的趋势;确定近短壁工作面50～100m长度范围是基本顶破断步距存在显著变化的区域,工作面采用近短壁布置,基本顶初次断裂的岩板面积相对较小,对工作面矿压控制有利。物理相似模拟开展了对比试验研究,表明正常开采工作面初次来压步距为56m,周期来压平均步距为14.2m,且工作面第五、六、九次周期来压时...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
参本顶薄板明显的减数a与参数
的变化值顶高度时b值为小趋势2.6基通过任意点当Y取根据不放放顶并不明显的再次递增21.40m。。基本顶周期基本顶的的正应力为t/2（t为基式（2.21顶时，基1m时，2浅，表明放顶，参数b呈因此，放顶图2.5参期来压步距悬臂式折为=MYJ，本顶岩层厚1）计算基本本顶的周期L=基本顶的周浅埋煤层近短高度在1现减小趋状态下基数b与基本距确定断可确定基悬臂式的最度），取L=顶周期来来压步距173Litt=q期来压步短壁工作面顶211m至6m势，图中极本顶的极顶厚度t、载本顶的周期最大弯矩为极限抗拉3Littq压时的破断为：35.2136距为：顶板破断特征时基本顶极限跨距最限跨距随着载荷q三维空来压步距为max2qLM强度Lit时步距。0022.6573.3=分析限跨距无明小值对应放放顶高度的间关系。根据材料2L（L为悬，则：m显变化。顶高度1增大总体力学，取悬梁的极限跨随着放0m，此呈现减岩梁内跨距），（2.21）
3为进载荷强度裂线的演种状态3.1物3.1.1实模拟分析正常行对比板断裂线3.1.2实如材料模拟混合配制根据每层装顺序和正常开一步分析，明确强化特征，下的矿压显物理相似模验目的实验研究开采与强；模拟分析位置变化验模型图3.1所示实验的要成模型材岩层强度材料配比采与强制正常开采与制放顶对于有必要借助现规律展开模拟模型建的目的主要制放顶两种工作面正常）与顶板支建立，物理相似求，以河沙料，在模型的不同在配参照表3.西安科技放顶的强制放顶工作面支物理相似对比研究建立与监测是基于石状态下8开采与强护强度特模拟实验作为骨料架中分层置材料时1。图3.1模技大学硕士学24矿压显现两种状态架支护阻力模拟的手段。测设计岩沟煤矿8105工作面制放顶两种征，并得到选用长度为，碳酸钙铺开，用云适量加入色型整体视图学位论文物理相下工作面的的影响关对试验工8105工作的来压步距状态下的试验工作5m的平、石膏作为母粉撒在浆或煤灰似模拟来压步距系，以及放作面正常开面2-2煤层特征，并与覆岩变形垮面强制放顶面应变实验胶结材料，层与层之间以区分不同对比研究以及顶板来顶状态下采与强制的赋存条件理论分析落规律（的基准参平台。根与水按一模拟层面的岩层。压时的顶板断放顶两，模拟结果进包括顶数。据相似定比例，并可模型填
【参考文献】：
期刊论文
[1]综放工作面充填过空巷顶板失稳机理及控顶研究[J]. 徐青云,宁掌玄,朱润生,曾康生. 采矿与安全工程学报. 2019(03)
[2]榆树坡煤业1213工作面支架工作阻力研究与适应性分析[J]. 朱耀成. 煤炭与化工. 2019(02)
[3]浅埋煤层群采场周期来压顶板结构及支架载荷[J]. 黄克军,黄庆享,王苏健,邓增社,赵萌烨. 煤炭学报. 2018(10)
[4]煤矿工作面坚硬顶板支护方式的研究[J]. 王智慧. 机械管理开发. 2018(04)
[5]山丘地形对浅埋7.0 m采高综采面矿压显现的影响[J]. 邸帅,王继仁,李冬辉,戚旭鹏,王延生. 中国安全科学学报. 2018(02)
[6]再论煤炭的科学开采[J]. 钱鸣高,许家林,王家臣. 煤炭学报. 2018(01)
[7]浅埋薄基岩采场覆岩破断运移规律研究[J]. 张海军,李饶荣,种德雨,杜江. 能源技术与管理. 2017(06)
[8]近浅埋煤层大采高工作面双关键层结构分析[J]. 黄庆享,周金龙,马龙涛,唐朋飞. 煤炭学报. 2017(10)
[9]浅埋深双关键层结构采场矿压规律研究[J]. 彭帅,魏英楠,常坤林. 中国煤炭. 2017(02)
[10]三软煤层炮采放顶煤组合悬移支架研究与应用[J]. 陈建勋,于强. 中州煤炭. 2016(09)
博士论文
[1]急斜煤层大段高安全开采围岩控制基础研究[D]. 邵小平.西安科技大学 2008
硕士论文
[1]神木县煤矿地测管理系统的设计与实现[D]. 李生才.西安科技大学 2017
[2]不连沟矿巨厚煤层综放开采覆岩运移规律研究[D]. 张旭和.河南理工大学 2011
本文编号：3022870
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
参本顶薄板明显的减数a与参数
的变化值顶高度时b值为小趋势2.6基通过任意点当Y取根据不放放顶并不明显的再次递增21.40m。。基本顶周期基本顶的的正应力为t/2（t为基式（2.21顶时，基1m时，2浅，表明放顶，参数b呈因此，放顶图2.5参期来压步距悬臂式折为=MYJ，本顶岩层厚1）计算基本本顶的周期L=基本顶的周浅埋煤层近短高度在1现减小趋状态下基数b与基本距确定断可确定基悬臂式的最度），取L=顶周期来来压步距173Litt=q期来压步短壁工作面顶211m至6m势，图中极本顶的极顶厚度t、载本顶的周期最大弯矩为极限抗拉3Littq压时的破断为：35.2136距为：顶板破断特征时基本顶极限跨距最限跨距随着载荷q三维空来压步距为max2qLM强度Lit时步距。0022.6573.3=分析限跨距无明小值对应放放顶高度的间关系。根据材料2L（L为悬，则：m显变化。顶高度1增大总体力学，取悬梁的极限跨随着放0m，此呈现减岩梁内跨距），（2.21）
3为进载荷强度裂线的演种状态3.1物3.1.1实模拟分析正常行对比板断裂线3.1.2实如材料模拟混合配制根据每层装顺序和正常开一步分析，明确强化特征，下的矿压显物理相似模验目的实验研究开采与强；模拟分析位置变化验模型图3.1所示实验的要成模型材岩层强度材料配比采与强制正常开采与制放顶对于有必要借助现规律展开模拟模型建的目的主要制放顶两种工作面正常）与顶板支建立，物理相似求，以河沙料，在模型的不同在配参照表3.西安科技放顶的强制放顶工作面支物理相似对比研究建立与监测是基于石状态下8开采与强护强度特模拟实验作为骨料架中分层置材料时1。图3.1模技大学硕士学24矿压显现两种状态架支护阻力模拟的手段。测设计岩沟煤矿8105工作面制放顶两种征，并得到选用长度为，碳酸钙铺开，用云适量加入色型整体视图学位论文物理相下工作面的的影响关对试验工8105工作的来压步距状态下的试验工作5m的平、石膏作为母粉撒在浆或煤灰似模拟来压步距系，以及放作面正常开面2-2煤层特征，并与覆岩变形垮面强制放顶面应变实验胶结材料，层与层之间以区分不同对比研究以及顶板来顶状态下采与强制的赋存条件理论分析落规律（的基准参平台。根与水按一模拟层面的岩层。压时的顶板断放顶两，模拟结果进包括顶数。据相似定比例，并可模型填
【参考文献】：
期刊论文
[1]综放工作面充填过空巷顶板失稳机理及控顶研究[J]. 徐青云,宁掌玄,朱润生,曾康生. 采矿与安全工程学报. 2019(03)
[2]榆树坡煤业1213工作面支架工作阻力研究与适应性分析[J]. 朱耀成. 煤炭与化工. 2019(02)
[3]浅埋煤层群采场周期来压顶板结构及支架载荷[J]. 黄克军,黄庆享,王苏健,邓增社,赵萌烨. 煤炭学报. 2018(10)
[4]煤矿工作面坚硬顶板支护方式的研究[J]. 王智慧. 机械管理开发. 2018(04)
[5]山丘地形对浅埋7.0 m采高综采面矿压显现的影响[J]. 邸帅,王继仁,李冬辉,戚旭鹏,王延生. 中国安全科学学报. 2018(02)
[6]再论煤炭的科学开采[J]. 钱鸣高,许家林,王家臣. 煤炭学报. 2018(01)
[7]浅埋薄基岩采场覆岩破断运移规律研究[J]. 张海军,李饶荣,种德雨,杜江. 能源技术与管理. 2017(06)
[8]近浅埋煤层大采高工作面双关键层结构分析[J]. 黄庆享,周金龙,马龙涛,唐朋飞. 煤炭学报. 2017(10)
[9]浅埋深双关键层结构采场矿压规律研究[J]. 彭帅,魏英楠,常坤林. 中国煤炭. 2017(02)
[10]三软煤层炮采放顶煤组合悬移支架研究与应用[J]. 陈建勋,于强. 中州煤炭. 2016(09)
博士论文
[1]急斜煤层大段高安全开采围岩控制基础研究[D]. 邵小平.西安科技大学 2008
硕士论文
[1]神木县煤矿地测管理系统的设计与实现[D]. 李生才.西安科技大学 2017
[2]不连沟矿巨厚煤层综放开采覆岩运移规律研究[D]. 张旭和.河南理工大学 2011
本文编号：3022870
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