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《河北工程大学》 2017年
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深部开采薄煤层坚硬顶板控制技术应用与研究

秦玄烨  
【摘要】:峰峰集团九龙矿15445工作面是薄煤层坚硬顶板工作面,其所面临的顶板管理困难,煤炭开采比较复杂的问题是我国目前煤炭行业研究的重点。因此,对于其矿压规律的研究,希望为后期类似条件的煤矿进行安全开采提供参考。九龙矿2#煤厚约5.9米,赋存条件较好,是该矿的主采煤层。鉴于其瓦斯含量严重超标,该矿计划将其下覆煤层4#煤作为保护层率先开采,以期能够安全采出上覆大煤。在利用理论分析法、相似材料模拟法、数值模拟法等研究手段的基础上,对大采深工作面坚硬顶板的控制技术理论进行研究,构建出与薄煤层坚硬顶板相适合的防护控顶理论体系和方法。第一,通过理论分析法,对15445工作面作为保护层进行可行性验证,同时对工作面上覆岩层的矿压规律进行理论研究。第二,通过相似材料模拟法,对15445工作面顶板的矿压及运动规律进行研究,实验得出其上覆岩层沉降变形特征以及岩层破断特征。第三,通过FLAC3D软件建立15445工作面数值模型,研究其开采工程中上覆岩层的应力分布和集中情况,实为研究工作面回采过程中上部岩层受采动影响的变化,并分析之应力集中区域和数值大小的变化规律,为后期顶板管理提供参考。第四,针对15445工作面顶板坚硬难垮落的特点,对其顶板实施预裂爆破释放顶板压力,以达到顶板碎化、弱化的效果,使开采安全性提高,后期开采大煤时,瓦斯释放效果更加显著。
【学位授予单位】:河北工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD327.2

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