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《河南理工大学》 2010年
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安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究

宋家勇  
【摘要】: 安林煤矿为国有地方矿井,近年来一直采用炮采放顶煤采煤法,开采二1缓倾斜不稳定煤层。受岩浆岩侵入的影响,井田内不同区域二1煤层厚度和煤层上部侵入的岩浆岩厚度变化较大,对采场矿压显现规律和顶煤冒放性造成一定影响,影响采面的安全高效生产。论文采用实验室试验、现场观测和数值计算等研究方法,研究了炮采放顶煤工作面矿压显现规律、矿压显现参数,以及超前支承压力的影响因素等,建立了神经网络模型用来预测顶煤冒放性。首先测定安林煤矿二1煤层围岩物理力学性质,在此基础上,利用正交试验和数值计算方法,研究了煤层厚度及其上部岩浆岩厚度、煤层埋藏深度和侧压系数,这四个因素与工作面前方支承压力之间的关系,总结出超前支承压力与这4个因素之间的变化关系、各因素对支承压力影响的大小,得出了超前支承压力最大和最小时煤层赋存的地质条件。然后在现场矿压观测的基础上,分析并得出炮采放顶煤工作面在正常开采期间矿压显现规律和矿压显现参数,以及顶煤顶板运移规律。得出了炮放面矿压显现明显,沿工作面倾斜方向顶板来压不一致,炮采放顶煤采煤法适合二1煤层地质条件;炮放面顶煤分层垮落,顶煤垮落角为54.8°,直接顶垮落角为53.3°。引入了顶煤冒放性预测指数,收集了目前顶煤冒放性标准样本,建立并成功训练了顶煤冒放性预测BP神经网络模型。结合正交试验方法,研究得出顶煤冒放性预测规律与实际规律相符。最后利用该预测模型,预测出安林煤矿炮放面顶煤冒放性属于一般类型。研究结论对于提高炮放面采出率和安全生产能力具有重要的现实意义。
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD32

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