榆神礦區(qū)榆樹灣煤礦覆巖破壞規(guī)律與支護(hù)阻力研究.pdf

1、榆神礦區(qū)、神府礦區(qū)近二十年開(kāi)采實(shí)踐和理論研究表明，地表厚風(fēng)積沙松散層、薄基巖煤層開(kāi)采礦山壓力顯現(xiàn)強(qiáng)烈，上覆巖層將會(huì)沿工作面發(fā)生切落，地表出現(xiàn)臺(tái)階下沉，需要特大阻力液壓支架平衡其上覆巖層和松散層載荷，才能防止大的頂板災(zāi)變發(fā)生。對(duì)厚粘土層、中厚基巖煤層這種特殊條件下開(kāi)采礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律研究較少。本文采用室內(nèi)相似模擬實(shí)驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬等方法，對(duì)榆神礦區(qū)厚粘土層、中厚基巖煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采覆巖破壞規(guī)律及合理支架阻力進(jìn)行了深入研究。

2、 從厚粘土層的地質(zhì)特征和物理力學(xué)特征入手，結(jié)合榆樹灣礦綜采首采面的地質(zhì)條件，進(jìn)行了5m，3m兩架大型相似模擬實(shí)驗(yàn)，有效地模擬工作面上覆巖層破壞變化情況，總結(jié)了中厚基巖、厚粘土層下開(kāi)采頂板活動(dòng)規(guī)律，以及覆巖出現(xiàn)貫通裂隙時(shí)礦壓顯現(xiàn)及覆巖移動(dòng)規(guī)律。模擬了工作面支架的“支架-圍巖”相互關(guān)系，得到了支架合理的工作阻力。通過(guò)對(duì)支護(hù)阻力、覆巖破斷規(guī)律、厚粘土土層對(duì)老頂?shù)挠绊懙确治?，揭示了在此特殊的賦存條件下，上覆巖層不會(huì)出現(xiàn)沿工作面整體切落的劇烈礦壓

3、顯現(xiàn)，而是出現(xiàn)“三帶”分布。同時(shí)通過(guò)“關(guān)鍵層理論”分析上覆巖層結(jié)構(gòu)，從理論上解釋了礦壓顯現(xiàn)的原理。認(rèn)為小周期來(lái)壓是由單個(gè)關(guān)鍵層破斷引起，而大周期來(lái)壓則是多個(gè)關(guān)鍵層共同作用的結(jié)果。通過(guò)研究破斷巖柱中關(guān)鍵巖塊的平衡條件，建立了關(guān)鍵巖塊結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，得到了厚粘土層中厚巖層覆蓋煤層綜采面支架合理支護(hù)阻力的理論計(jì)算值。 應(yīng)用RFPA2D程序?qū)τ軜錇车V首采面開(kāi)采進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，表明開(kāi)采后上覆巖層出現(xiàn)“三帶”分布。隨著工作面推進(jìn)，由于粘土