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千秋矿放顶煤采场上覆岩层移动及矿压显现规律研究

任永康  
【摘要】:义马千秋煤矿主采二#煤层,该煤层为缓倾斜特厚煤层,采用综采放顶煤采煤法。根据千秋煤矿21141综放面煤层上覆岩层存在巨厚砾岩层的特点,当采面推进到一定距离时巨厚砾岩层发生断裂破坏,将对采场产生较明显的冲击地压,影响到采面的安全生产。论文采用实验室试验、数值模拟和现场观测等综合研究方法,较全面的研究了综放面矿压显现规律和上覆岩层的移动规律。论文首先测定了二#煤层及其围岩物理力学性质,对综放面围岩类型进行了分类,提出了采场支架型式和支护主要参数。其次,采用相似模拟研究了放顶煤采场上覆岩层移动规律,通过关键层理论的计算确定了主关键层;对综放工作面上覆岩层进行了三带划分。依据数值模拟,利用大型离散元FLAC3D软件对采场上覆岩层的周期来压及活动规律进行了研究。最后进行了现场矿压工业性试验,得出了综放工作面顶板来压规律、支架阻力分布规律,表明采场顶板来压明显,具有明显的周期来压现象。研究结论对采面安全生产具有一定的指导意义和实用价值。


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