大傾角厚煤層俯-仰斜綜放采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性與控制技術(shù)研究.pdf

1、基于運(yùn)河煤礦大傾角厚煤層俯-仰斜工作面開采條件的復(fù)雜性，單斜構(gòu)造影響，形成先仰斜后俯斜的開采條件，煤層傾角變化較大，且還要受到斜角斷層、底板突起等影響。
　　本文根據(jù)“以頂板巖層運(yùn)動(dòng)為中心”的礦山壓力控制理論，研究了工作面頂板破斷規(guī)律和礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律。對(duì)大傾角俯-仰斜條件下頂煤直接頂和老頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析和機(jī)理分析，以及頂煤破斷和運(yùn)移規(guī)律的機(jī)理研究。得出老頂初次來(lái)壓時(shí)，仰斜推進(jìn)的頂板下沉量大于俯斜開采的頂板下沉量;仰斜推進(jìn)時(shí)在初

2、次來(lái)壓期間支架的工作阻力也大于俯斜推進(jìn)時(shí)支架的工作阻力;仰斜推進(jìn)時(shí)老頂初次來(lái)壓步距小于俯斜推進(jìn)的來(lái)壓步距，俯斜開采的周期來(lái)壓步距大于仰斜開采，頂煤發(fā)生塑性剪切破壞，表現(xiàn)出散體煤流動(dòng)現(xiàn)象，俯斜和仰斜開采呈現(xiàn)不同的頂煤運(yùn)動(dòng)、破壞規(guī)律。
　　結(jié)合UDEC數(shù)值模擬軟件，得出俯-仰斜采場(chǎng)不同于近水平開采應(yīng)力分布特征和頂板初次來(lái)壓和周期來(lái)壓現(xiàn)象的礦壓顯現(xiàn)特征，對(duì)大傾角俯-仰斜采場(chǎng)支護(hù)具有重要指導(dǎo)意義;結(jié)合頂煤放出橢球體理論，提出了俯-仰斜綜放

3、頂煤放出規(guī)律，豐富了采場(chǎng)頂煤放出規(guī)律的研究，得出了俯斜開采支承壓力的分布范圍及壓力高峰的位置隨著煤層傾角的增大，不斷向煤壁前方拓展，從而遠(yuǎn)離煤壁，仰斜開采時(shí)，超前支承壓力峰值隨著傾角的增大逐漸向煤壁靠近，由于受到傾角的影響，作用于煤壁的應(yīng)力沿傾向的分力逐漸增大，在更大張拉力的作用下，從而更容易造成煤壁片幫失穩(wěn)和頂板的垮落，在大傾角仰斜開采中，由于受到傾角影響，直接頂初次垮落步距與老頂初次來(lái)壓、周期來(lái)壓步距均比走向長(zhǎng)壁水平開采煤層短，俯斜

4、開采時(shí)，由于傾角的影響，具有相反的開采礦壓規(guī)律特征。俯-仰斜放頂煤開采符合橢球體放礦理論，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得出工作面開采采用順序放煤、一采一放的頂煤放出方式。
　　為指導(dǎo)采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性控制，研究大傾角俯-仰斜采場(chǎng)支架選型、設(shè)備穩(wěn)定性控制和煤壁穩(wěn)定性控制技術(shù)，得出合理液壓支架選型，隨著支架支護(hù)阻力的增大，煤壁的破壞程度逐漸減小，在一定區(qū)間內(nèi)隨著機(jī)采高度的增大，煤壁的穩(wěn)定性越來(lái)越差，因此根據(jù)模擬結(jié)果得出合理的機(jī)采高度為2.5～