特厚煤层综放工作面坚硬顶板破断规律及控制研究

发布时间：2024-02-19 15:36

　　顶板破断规律及控制研究对坚硬顶板条件下特厚煤层综放工作面强矿压防治至关重要,因此,论文紧密围绕坚硬顶板破断失稳及其控制问题,以宽沟煤矿W1123工作面坚硬顶板为研究对象,采用理论分析、物理相似模拟、数值计算与现场监测等研究方法,开展特厚煤层综放工作面坚硬顶板破断规律及控制研究,取得了如下成果。系统地完成了工作面开采条件的分析,工作面覆岩存在厚硬直接顶、亚关键层和主关键层三种坚硬岩层,通过固支岩梁和悬臂岩梁力学模型,得出了坚硬岩层的初次破断距为78.06-106.9m,周期性破断距为22.03-43.82m。构建了物理相似模拟实验,揭示了上覆岩层破坏、工作面矿压显现和覆岩微震事件分布及能量演化特征,采空区厚硬直接顶和关键层初次垮落时,诱发强烈的工作面来压和大能量微震事件,距离覆岩采空区0-87.0m,岩层应力集中,岩层破坏产生的微震能量和工作面来压强度加剧;采空区下工作面厚硬直接顶和亚关键层沿倾向破坏缓慢,沿走向周期性破断形成强度较大的周期来压和产生密集的微震事件。应用了3DEC数值计算剖析了覆岩不同破坏状态下工作面厚硬直接顶的应力及能量的分布特征,厚硬直接顶和关键层初次垮落前,超前工作...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1技术路线

作面开采条件，构建沿煤层走向和倾向物理相似模拟实验，运用实工作面支架压力监测设备，监测分析上覆岩层垮落、工作面矿压布及能量演化，研究坚硬顶板破断失稳及其矿压显现特征。计算作面开采条件，应用离散元3DEC数值计算软件，构建沿煤层走，计算分析上覆岩层不同破坏状态下工作面坚硬顶板应....

图2.1矿区地形地貌特征

2特厚层开采条件及覆岩特征分析2.1矿井及工作面概况2.1.1地形地貌神华新疆公司宽沟煤矿位于呼图壁县雀尔沟镇以南S101省道94.5km处，北距呼图壁县70km，东距昌吉市90km，距乌鲁木齐市140km。井田与北部12km处的雀尔沟镇有砂石路面公路相通....

图2.2B2煤层上山西翼采区平面

2特厚层开采条件及覆岩特征分析2.1.3工作面开采概况宽沟矿井煤层多赋存于+700~+1450m之间的中侏罗统西山窑组地层，矿井探明的可采及局部可采煤层含有7层：B0、B1、B2、B3、B4-1、B4-1下以及B4-2煤层（自下而上编号），其中矿井现已完成B4-....

图2.3B4-1煤层交界的覆岩结构

破断岩层的重量传递至两侧岩层，铰接结构支承压力降低，两侧岩层一定范围内底承压力升高；由图（b）可知，在B4-1煤层实体煤区域，原始覆岩支承压力值为10.59-1煤层采空区压实区域支承压力呈现驼峰状，采空区边界煤体支承压力升高，压力距采空区33.0m，峰值大小为13.5....

本文编号：3902926