厚基巖淺埋煤層大采高長工作面礦壓規(guī)律研究.pdf

1、隨著神東礦區(qū)的開發(fā)，我國學(xué)者對薄基巖淺埋煤層進(jìn)行了深入的研究，得出了典型淺埋煤層工作面上覆巖層移動以及礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，很好地指導(dǎo)了現(xiàn)場生產(chǎn)。近幾年隨著神東礦區(qū)工作面的加長、采高的逐漸增大、上覆巖層基巖厚度增大，厚基巖淺埋煤層覆巖移動和礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究無疑成為了新問題。 本文針對烏蘭木倫煤礦61203工作面地質(zhì)條件，采用理論分析、相似模擬實驗、數(shù)值模擬和現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析等方法，對厚基巖淺埋煤層大采高加長工作面礦壓規(guī)律進(jìn)行了研究。運用“關(guān)

2、鍵層理論”對覆巖移動規(guī)律進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了理論計算。利用物理相似模擬對支架工作阻力、覆巖移動規(guī)律、底板支撐壓力進(jìn)行了分析。采用RFPA2D數(shù)值模擬方法對厚基巖大采高工作面開采過程進(jìn)行了模擬，對頂板垮落過程和覆巖移動規(guī)律進(jìn)行了分析。通過現(xiàn)場監(jiān)測，從走向和傾向兩個方面對礦壓規(guī)律進(jìn)行了分析，對厚基巖條件下工作面長度和支架合理工作阻力進(jìn)行了研究。 研究表明，烏蘭木倫煤礦1-2煤層大采高加長工作面礦壓規(guī)律明顯，來壓期間支架的工作阻力比較

3、大，工作面壓力一般呈中間大，兩頭小；初次來壓步距為42～64m，周期來壓步距平均為12.9～13.3m；采場來壓將呈現(xiàn)非均勻性周期變化，分析出了支架合理的工作阻力，其參數(shù)范圍應(yīng)為9827～13115kN/架。模擬了工作面支架的“支架-圍巖”相互關(guān)系，得出了底板支撐壓力影響范圍，分析出上覆巖層不會出現(xiàn)沿工作面整體切落的劇烈礦壓顯現(xiàn)，而是出現(xiàn)“三帶”分布。通過“關(guān)鍵層理論”建立了關(guān)鍵巖塊結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，得到了厚基巖厚關(guān)鍵層條件下綜采工作面支架