收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

厚煤层大采高开采坚硬顶板的活动规律及控制技术研究

刘建伟  
【摘要】:基于厚煤层大采高开采条件下出现的支架压架、煤壁片帮等问题,针对上述情况,本文以大同矿区晋华宫煤矿402盘区的大采高综采工作面为研究背景,分别采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,对厚煤层大采高开采条件下顶板的活动规律及应力场分布特征进行了分析。(1)以晋华宫煤矿8210工作面地质为条件,运用数值模拟分别对厚煤层大采高开采条件下的顶板活动规律以及应力场分布特征进行了研究。不同采高对上覆岩层的破断方式有影响,采高越大顶板关键层越容易发生滑落失稳,上覆岩层下沉量越大。顶板关键层破断方式的不同,对采场应力场的分布特征有影响,当关键层以砌体梁结构破断时,煤壁超前支承压力峰值大于滑落失稳时的煤壁超前支承压力,峰值距煤壁距离小于滑落失稳时峰值距煤壁的距离,采高越大,初次来压时,关键层形成的应力拱高度越高。(2)以关键块体破断角α为变量,构建了大采高工作面支架与围岩关系力学模型。对关键块体滑落失稳条件进行了分析,其它条件一定时,当α越小,关键块体发生滑落失稳的可能性越大,依据理论计算公式得到支架所需的支护阻力不小于12.65MN/架。并采用数值模拟的方法对煤壁片帮进行了研究,得到采高越大煤壁片帮的范围越大。阐述了煤壁片帮机理,给出了煤壁片帮的防治措施:①提高支架性能、②改变塑性区煤体的物理力学性质、③通过外力破坏基本顶的结构。(3)依据理论计算出的支架阻力,考虑到厚煤层大采高条件下支架的适应能力,合理的对支架进行了选型,选取ZZ13000/28/60型支撑掩护式液压支架为8210大采高综采工作面的液压支架。由于大同矿区晋华宫煤矿为坚硬顶板,以及8210工作面的地质和生产技术条件,确定该大采高工作面以自然垮落为主爆破为辅的手段来管理坚硬顶板。最后现场对液压支架实测,分析了液压支架的适应性,进一步验证了合理支架的选型对厚煤层大采高开采条件下的重要性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 牟宗龙,窦林名;坚硬顶板突然断裂过程中的突变模型[J];矿山压力与顶板管理;2004年04期
2 杨海新;条带工作面坚硬顶板控制技术的研究[J];矿山测量;2005年01期
3 赵东升;曹恩平;刘斌;司良成;;灰岩坚硬顶板的控制技术[J];煤矿现代化;2007年06期
4 侯志鹰;于斌;周建峰;;大同矿区坚硬顶板大面积整体切冒分析[J];煤矿开采;2008年01期
5 胡守平;李纯宝;;坚硬顶板塌陷机理探讨[J];山东煤炭科技;2008年06期
6 黄晋兵;;王台矿井综采工作面处理坚硬顶板技术[J];煤炭科学技术;2008年09期
7 王广辉;;综放工作面坚硬顶板处理效果分析[J];煤矿开采;2008年05期
8 杜涛涛;窦林名;陆菜平;杨建武;贺虎;江衡;;定向水力致裂坚硬顶板的现场试验研究[J];煤炭工程;2009年12期
9 孟兵;;厚层坚硬顶板冒顶的预防及处理[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2010年06期
10 李志全;;长治15号煤层坚硬顶板软化处理技术[J];山西煤炭;2012年05期
11 李林;;综放工作面坚硬顶板处理技术应用分析[J];中州煤炭;2012年07期
12 张艳军;;综采工作面坚硬顶板管理[J];山西焦煤科技;2012年09期
13 潘岳;顾士坦;戚云松;;周期来压前受超前隆起分布荷载作用的坚硬顶板弯矩和挠度的解析解[J];岩石力学与工程学报;2012年10期
14 李少刚;李大勇;孙中光;;浅埋旺采工作面厚层坚硬顶板裂纹产生至大面积冒落时间差研究[J];采矿与安全工程学报;2013年04期
15 马荫模 ,白希军;大同云岗矿二号煤层坚硬顶板(砾岩)的控制[J];煤矿安全;1988年05期
16 陈晖;;坚硬顶板预注水的压裂试验[J];煤炭科学技术;1988年09期
17 杨世英;;坚硬顶板下综采[J];煤炭科学技术;1990年02期
18 刘长友,李鸿昌;坚硬顶板切顶阻力的控顶机理与事故预防[J];矿山压力与顶板管理;1991年02期
19 姜福兴;;薄板力学解在坚硬顶板采场的适用范围[J];西安矿业学院学报;1991年02期
20 赵先春;吴甲春;;超前预爆破控制坚硬顶板研究试验[J];煤炭科学技术;1993年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 牛锡倬;;坚硬顶板控制的进一步提高和发展[A];矿山坚硬岩体控制学术讨论会论文集[C];1991年
2 华安增;赵立新;;松动煤层控制坚硬顶板[A];岩土力学数值方法的工程应用——第二届全国岩石力学数值计算与模型实验学术研讨会论文集[C];1990年
3 叶波;武海滨;廖光辉;;坚硬顶板工作面初压管理的研究[A];山东省煤炭学会2006年年会论文集[C];2006年
4 王华;;汝箕沟煤矿坚硬顶板控制技术[A];2012年全国煤矿安全学术年会论文集[C];2012年
5 石平五;王金安;;爆破处理坚硬顶板的数值分析[A];矿山坚硬岩体控制学术讨论会论文集[C];1991年
6 邓维元;;综采工作面坚硬顶板合理悬顶长度研究[A];第四届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2009年
7 刘乐枝;杨积海;李朝辉;;厚煤层坚硬顶板初放技术探讨[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年
8 郭正兴;;晋城矿区下组煤十五号煤层综合机械化开采坚硬顶板处理技术研究[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年
9 邓永胜;王成果;李春睿;;花山矿大倾角工作面坚硬顶板爆破弱化研究[A];综采放顶煤技术理论与实践的创新发展——综放开采30周年科技论文集[C];2012年
10 张占海;;大同坚硬顶板煤层扫描电镜观察与工程应用[A];中国岩石力学与工程学会第三次大会论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 周楠;固体充填防治坚硬顶板动力灾害机理研究[D];中国矿业大学;2014年
2 于洋;特厚煤层坚硬顶板破断动载特征及巷道围岩控制研究[D];中国矿业大学;2015年
3 史红;综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性分析及应用[D];山东科技大学;2005年
4 庞绪峰;坚硬顶板孤岛工作面冲击地压机理及防治技术研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 关瑞斌;坚硬顶板水压力作用机理研究[D];西安科技大学;2008年
2 王开;普采工作面坚硬顶板控制及其研究[D];太原理工大学;2006年
3 谭诚;煤层巨厚坚硬顶板超前深孔爆破强制放顶技术研究[D];安徽理工大学;2011年
4 王银涛;坚硬顶板深孔预裂爆破技术研究及应用[D];太原理工大学;2015年
5 何东旭;深部环境下坚硬顶板预裂爆破弱化机理研究[D];中国矿业大学;2015年
6 宋国辉;坚硬顶板跨上山开采技术研究[D];安徽建筑大学;2015年
7 李德生;综采面坚硬顶板套筒致裂法强制放顶模型实验研究[D];安徽理工大学;2013年
8 朱雁辉;坚硬顶板大采高采场围岩控制技术研究[D];太原理工大学;2015年
9 梁大海;坚硬顶板注水软化机理研究[D];太原理工大学;2006年
10 曹永模;顾北矿坚硬顶板条件下采场矿压特征及围岩控制研究[D];安徽理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 李卫中 通讯员 张爱青;“沃土”育出科技果[N];山西经济日报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978