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《西安科技大学》 2005年
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急斜煤层综放开采“支架—围岩”关系的研究

张幼振  
【摘要】:本文结合新疆乌鲁木齐矿区的实践,利用现场实测、理论计算、相似模拟和数值模拟等手段,以急斜煤层综放开采“支架-围岩”相互作用关系为核心研究内容,对急斜煤层综放开采的工作面矿压显现规律、开采引起的上覆层结构形式、顶煤冒落特点和支架合理结构的分析等相关内容全面地进行了研究,取得了一些有创建性的研究成果。 通过现场矿压观测和围岩运动的监测,得出可靠的现场数据信息,总结了急斜煤层综放开采的工作面矿压显现规律及特点。 与缓斜煤层长壁开采可能形成沿走向的“砌体梁”一类结构不同,急斜煤层水平分段开采,主要是在工作面上方顶煤和残留煤矸中,形成跨顶底板的“跨层拱”结构。文中利用散体力学、弹性力学等基础理论与计算机数值模拟的进一步验证及分析,深入研究了急斜综放开采上覆层的移动规律。 为了进一步研究急斜煤层综放开采“支架-围岩”相互作用关系,揭示顶煤在围岩力学场中的作用,文中分析了急斜煤层破碎顶煤的冒落特点、力学特性等,并结合相似模拟实验提出对于煤层倾角较大的煤层,应适当提高分段高度。 根据对上覆层结构及顶煤冒落特点的分析,得出急斜煤层综放开采“支架-围岩”系统的相互作用关系。急斜放顶煤支架有两种工作状态:支架处于 “给定载荷”工作状态和“临界载荷”工作状态,并相应给出了合理支护阻力的确定方法。 结合对急斜煤层综放开采“支架-围岩”相互作用关系的认识。就目前在急斜综放面使用较多的轻型单摆杆放顶煤支架在急斜综放生产的适应性进行了分析与研究,对于完善和优化综放支架架型和配套设备,提高支架的可靠性等方面具有重要意义。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TD823.21

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