厚煤層大采高開(kāi)采堅(jiān)硬頂板的活動(dòng)規(guī)律及控制技術(shù)研究.pdf

1、基于厚煤層大采高開(kāi)采條件下出現(xiàn)的支架壓架、煤壁片幫等問(wèn)題，針對(duì)上述情況，本文以大同礦區(qū)晉華宮煤礦402盤(pán)區(qū)的大采高綜采工作面為研究背景，分別采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法，對(duì)厚煤層大采高開(kāi)采條件下頂板的活動(dòng)規(guī)律及應(yīng)力場(chǎng)分布特征進(jìn)行了分析。
　?。?）以晉華宮煤礦8210工作面地質(zhì)為條件，運(yùn)用數(shù)值模擬分別對(duì)厚煤層大采高開(kāi)采條件下的頂板活動(dòng)規(guī)律以及應(yīng)力場(chǎng)分布特征進(jìn)行了研究。不同采高對(duì)上覆巖層的破斷方式有影響，采高越大頂板關(guān)鍵層

2、越容易發(fā)生滑落失穩(wěn)，上覆巖層下沉量越大。頂板關(guān)鍵層破斷方式的不同，對(duì)采場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)的分布特征有影響，當(dāng)關(guān)鍵層以砌體梁結(jié)構(gòu)破斷時(shí)，煤壁超前支承壓力峰值大于滑落失穩(wěn)時(shí)的煤壁超前支承壓力，峰值距煤壁距離小于滑落失穩(wěn)時(shí)峰值距煤壁的距離，采高越大，初次來(lái)壓時(shí)，關(guān)鍵層形成的應(yīng)力拱高度越高。
　?。?）以關(guān)鍵塊體破斷角α為變量，構(gòu)建了大采高工作面支架與圍巖關(guān)系力學(xué)模型。對(duì)關(guān)鍵塊體滑落失穩(wěn)條件進(jìn)行了分析，其它條件一定時(shí)，當(dāng)α越小，關(guān)鍵塊體發(fā)生滑落失穩(wěn)

3、的可能性越大，依據(jù)理論計(jì)算公式得到支架所需的支護(hù)阻力不小于12.65MN/架。并采用數(shù)值模擬的方法對(duì)煤壁片幫進(jìn)行了研究，得到采高越大煤壁片幫的范圍越大。闡述了煤壁片幫機(jī)理，給出了煤壁片幫的防治措施：①提高支架性能、②改變塑性區(qū)煤體的物理力學(xué)性質(zhì)、③通過(guò)外力破壞基本頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
　?。?）依據(jù)理論計(jì)算出的支架阻力，考慮到厚煤層大采高條件下支架的適應(yīng)能力，合理的對(duì)支架進(jìn)行了選型，選取ZZ13000/28/60型支撐掩護(hù)式液壓支架為821