近浅埋深综采工作面矿压显现规律研究

论文摘要

本文针对神华金烽煤炭分公司下属矿井开采的覆岩结构特点,围绕厚基岩近浅埋煤层综采工作面矿压显现规律这一主题,在现场调研和矿压实测的基础上,采用理论分析和计算机数值模拟相结合的研究方法,对厚基岩近浅埋煤层矿压显现规律及其控制机理进行了研究。研究表明在厚基岩近浅埋煤层综采工作面上覆岩层中存在两个关键层,两关键层断裂的不同步性及其相互作用对工作面的来压起到关键作用。最后结合工程实例对影响浅埋煤层矿压显现的因素进行了深入的分析,得出在相同的客观地质条件下适当调整、改变人为可控因素是顶板管理、减少并杜绝顶板灾害事故、实现并保持工作面高产高效的有效技术途径。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题的背景及意义
• 1.2 相关理论研究现状
• 1.2.1 浅埋煤层长壁开采理论与实践
• 1.2.2 上覆岩层结构理论研究现状
• 1.2.3 综采装备及支护技术的发展
• 1.3 研究的内容与方法
• 2 综采工作面矿压显现基本规律及控制机理
• 2.1 综采工作面上覆岩层活动规律
• 2.1.1 直接顶垮落
• 2.1.2 老顶初次来压
• 2.1.3 老顶周期来压
• 2.2 支承压力及其分布
• 2.3 综采工作面上覆岩层运动规律的关键层理论
• 2.3.1 “砌体梁”结构力学模型及“关键层”理论的提出
• 2.3.2 关键层理论的主要思想
• 2.3.3 关键层的变形破坏
• 2.3.4 关键层的判别方法
• 2.3.5 关键层理论在浅埋煤层开采研究中的应用
• 3 唐公沟煤矿矿压实测研究
• 3.1 唐公沟煤矿24205 工作面概括
• 3.2 矿压观测内容及方法
• 3.2.1 液压支架工作阻力观测
• 3.2.2 超前煤体应力观测
• 3.3 矿压实测数据分析
• 3.3.1 顶板周期来压分析
• 3.3.2 支架工作阻力频率分布
• 3.3.3 支架初撑力分析
• 3.3.4 支架支柱受力分析
• 3.3.5 安全阀开启率分析
• 3.3.6 煤壁片帮及端面冒顶特征
• 3.3.7 超前支承压力观测结果与分析
• 3.4 覆岩关键层位置的判别
• 3.5 本章小结
• 4 采场矿压显现的数值模拟研究
• 3D 软件简介'>4.1 FLAC^3D软件简介
• 4.2 模型参数及边界条件
• 4.3 采动应力分析
• 4.3.1 走向应力分析
• 4.3.2 倾向应力分析
• 4.4 本章小结
• 5 浅埋煤层矿压显现影响因素分析
• 5.1 客观地质条件
• 5.1.1 直接顶的影响
• 5.1.2 松散层的作用
• 5.1.3 顶板基岩厚度的影响
• 5.2 人为可控因素
• 5.2.1 综采工作面推进速度
• 5.2.2 液压支架的影响
• 5.2.3 采煤高度影响分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 读研期间已发表的学术论文及科研成果
• 发表论文
• 参与科研项目