大采高采場覆巖運(yùn)移規(guī)律及載荷變化規(guī)律研究.pdf

1、采場頂板控制是煤礦安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)。經(jīng)過多年的實(shí)踐與研究，采場上覆巖層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律逐步被揭示，形成了采場圍巖控制理論，以及后來的關(guān)鍵層理論。隨著大采高開采技術(shù)的日趨成熟，我國學(xué)者對大采高采場的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及覆巖移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了深入的研究。然而，對關(guān)鍵層載荷變化規(guī)律及雙關(guān)鍵層復(fù)合作用下對采場礦壓顯現(xiàn)的影響研究甚少。因此，研究和掌握大采高工作面雙關(guān)鍵層條件下礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及關(guān)鍵層載荷變化規(guī)律對煤礦的安全開采具有重要指導(dǎo)意義。
　

2、　本文以杭來灣煤礦30101工作面為工程背景，采用理論分析、相似材料模擬和現(xiàn)場觀測相結(jié)合的方法對大采高工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和覆巖移動(dòng)變形規(guī)律進(jìn)行了研究?；陉P(guān)鍵層理論、彈性力學(xué)對該工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及工作面來壓機(jī)理進(jìn)行了分析；利用相似材料模型實(shí)驗(yàn)對覆巖移動(dòng)變形規(guī)律、支承壓力分布特征進(jìn)行了模擬研究，在相似模型實(shí)驗(yàn)中構(gòu)建了用于檢測上覆巖層移動(dòng)變形的光纖光柵傳感系統(tǒng)，并應(yīng)用該系統(tǒng)對上覆巖層移動(dòng)變形進(jìn)行了檢測分析，研究關(guān)鍵層載荷變化規(guī)律；通過對3

3、0101工作面地質(zhì)特征和現(xiàn)場礦壓觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，得出了該工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。
　　研究表明，杭來灣煤礦30101工作面礦壓顯現(xiàn)劇烈，來壓期間支架工作阻力較大；基本頂初次來壓步距為50m，周期來壓步距14~20m，周期來壓步距和強(qiáng)度呈現(xiàn)大小周期相間的特征。通過巖層控制關(guān)鍵層理論對杭來灣煤礦30101綜采工作面來壓機(jī)理進(jìn)行了分析，分析結(jié)果與現(xiàn)場觀測和模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。在相似模型實(shí)驗(yàn)中光纖Bragg光柵傳感器對上覆巖層的移動(dòng)變形具