急倾斜煤层采煤方法分析与矿压控制

论文摘要

急倾斜煤层的采煤方法一直是采矿技术中的难题之一。长期以来,国内外专家、学者对此作出了不懈的努力,取得了可喜的进展。然而,由于急倾斜煤层开采条件的特殊性,采煤方法仍然是这类矿井提高机械化水平、改善技术经济指标与安全状况的主要障碍。为了解决这一实际问题,本文通过对我国急倾斜煤层矿区的采煤方法的现场调查、理论分析与研究,对采场矿山压力进行观测与分析,总结与提升国内急倾斜煤层开采技术与矿山压力显现的规律;并针对开采过程中存在的主要技术难题,提出切实可行的方案,指导急倾斜煤层的安全生产实践,提高企业经济效益,促进急倾斜煤层采煤方法的发展。本文取得了以下主要成果:1)提出急倾斜煤层采煤方法的分类方法与分类。2)在开采急倾斜厚及特厚煤层时,应优选巷道放顶采煤法;在开采薄及中厚急倾斜煤层时,应优选伪倾斜柔性掩护支架采煤法;适当加大采区、工作面的走向和倾斜长度等参数。3)急倾斜煤层采煤工作面上、下平巷相比,其顶底板移近量、顶底板最大移近速度、两帮累计移近量、断面缩小变形率均小于下平巷的相应值,上平巷比下平巷稳定。4)急倾斜煤层采煤工作面前方10～20m范围内,进行第二次加强支护,以保证巷道的空间与正常使用。5)沿工作面倾斜方向,工作面中部压力大于上端压力,且上端压力大于下端压力。6)工作面不同位置周期来压的表现具有比较大的差异。工作面两端的周期来压显现要弱于工作面中部。周期来压时,工作面下端的支架动载系数1.15～1.43,平均为1.28,而中部来压时,支架动载系数为1.3～1.66,平均为1.49。7)工作面周期来压不明显,工作面周期来压步距介于9～17 m,平均周期来压步距为11.8 m。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.1.1 急倾斜煤层开采的主要特点
• 1.1.2 急倾斜煤层开采存在的主要问题
• 1.2 急倾斜煤层采煤方法的现状
• 1.2.1 国内急倾斜煤层采煤方法的现状
• 1.2.2 国外急倾斜煤层采煤方法的现状
• 1.3 急倾斜煤层采场矿压研究现状
• 1.3.1 急倾斜煤层矿压现场观测
• 1.3.2 急倾斜煤层矿压控制技术
• 1.4 论文研究的内容与思路
• 1.4.1 研究的主要内容
• 1.4.2 研究的思路
• 2 急倾斜煤层采煤方法的分类与分析
• 2.1 急倾斜煤层采煤方法的分类
• 2.1.1 壁式体系采煤方法
• 2.1.2 柱式体系采煤方法
• 2.1.3 急倾斜煤层采煤方法的主要特征
• 2.2 急倾斜煤层采煤方法的分析
• 2.2.1 台阶式采煤法
• 2.2.2 俯伪斜长壁采煤法
• 2.2.3 水平分层采煤法
• 2.2.4 水平分段放顶煤采煤法
• 2.2.5 巷道放顶煤采煤法
• 2.2.6 仓储采煤法
• 2.2.7 斜坡采煤法
• 2.3 本章小结
• 3 急倾斜煤层的矿压监测与显现规律
• 3.1 采场顶板的分类与支护
• 3.2 采场底板的分类
• 3.3 支护质量与顶板动态监测技术
• 3.4 监测方案设计
• 3.4.1 监测目的
• 3.4.2 观察内容
• 3.4.3 观测方法和观测制度
• 3.5 采煤工作面区段巷道的矿压监测
• 3.5.1 观测矿井概况
• 3.5.2 监测巷道的基本情况与测点布置
• 3.5.3 监测结果
• 3.5.4 研究结论
• 3.6 采煤工作面上覆岩层运动规律
• 3.6.1 观测工作面的基本情况
• 3.6.2 矿压观测点布置图
• 3.6.3 试验结果及分析
• 3.6.4 工作面矿压显现特征
• 3.6.5 结论
• 4 急倾斜煤层开采的发展趋势与对策
• 4.1 急倾斜煤层开采的发展趋势
• 4.2 急倾斜煤层开采的对策
• 4.2.1 改进通风系统与方式
• 4.2.2 选择合理的采煤方法
• 4.2.3 实现机械化开采
• 4.2.4 优化急倾斜煤层的采煤方法
• 5 结论与建议
• 5.1 主要结论
• 5.2 主要建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录