松散承压含水层下采煤压架危险性评价及防治

发布时间：2017-10-26 15:31

  本文关键词：松散承压含水层下采煤压架危险性评价及防治

  更多相关文章： 提高开采上限 综合指数法 支架工作阻力 压架 松散承压含水层

【摘要】：我国两淮、华北、西北矿区正在通过提高回采上限,采掘薄基岩坚硬顶板下滞留煤矿。但由于缩小煤柱后,对薄基岩的矿压显现研究不足,开采过程中经常发生压死支架、矿井透水、溃砂等事故。本文以潘、谢矿两个提高开采上限工作面为背景,对工作面的矿压规律现场实测、并应用数值模拟软件,分别把上提面的开采技术条件和工作面地质参数整理并代入综合指数法对其做压架危险性评价,最后给出防治建议。取得结论如下：(1)潘二矿12226面覆岩运动受煤柱的影响,受8煤遗留煤柱的影响工作面中、上部压力增大,与开采实践中、上部压架相吻合；顶板的最大压力和集中应力均出现在煤柱下方,垂直应力在工作面靠煤柱一侧的煤体中出现峰值。(2)液压支架选型对控顶效果与基岩厚度的关系：其厚50m-60m的基岩对应支架为5600kN额定工作阻力；其厚40m的基岩选用支架为6400kN工作阻力；其厚为30m的基岩取材支架为8600kN工作阻力；其厚度为20m的基岩,支架需增加至10800kN工作阻力,才能有效控制顶板下沉。(3)采高控制在4.8m以内,减小上覆岩裂隙带的生成,有利于防治突水；煤层倾角越大,其下顺槽基岩较厚,工作面中下部顶板下沉量较小,有利于上提面安全回采。(4)上提工作面的面长120m,选用中等强度的液压支架(6400KN)。增加面长至150m,必须选用高强度的液压支架(12800KN),才能有效控制顶板下沉量,避免压架事故发生。(5)采用充填法较全部垮落法处理采空区可以有效控制采场顶板下沉量,一般不会发生压架事故,而后者容易引发一定的压架危险性。(6)综合指数法把其指数W分类四级,用以测评上提面压架系数。W0.3,无压架,支架有效控顶,选型合理；0.3≤W0.6,三级危险压架,适当增加支架有效控顶；0.6≤W0.8,二级危险压架,需要重新布局工作面；W≥0.80,一级危险压架,此时应停采,安全改进后方准生产。
【关键词】：提高开采上限 综合指数法 支架工作阻力 压架 松散承压含水层
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD323;TD355.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-20
• 1.1 问题的提出14-15
• 1.2 课题研究现状15-17
• 1.2.1 覆岩顶板运移规律研究状况15-16
• 1.2.2 薄基岩松散层的研究16
• 1.2.3 支架顶板及围岩的关系研究现况16-17
• 1.3 存在的问题17
• 1.4 研究内容17-18
• 1.5 技术路线18-20
• 2 采场围岩矿山压力显现现场实测20-38
• 2.1 潘二矿、谢桥矿工作面概况20-22
• 2.2 潘二矿12226工作面矿压显现特征22-27
• 2.2.1 观测方案22
• 2.2.2 支架工作状态分析22-24
• 2.2.3 支架支撑效率分析24-25
• 2.2.4 支架损坏原因分析25-27
• 2.3 谢桥矿1202(3)采场围岩力学特征的现场实测分析27-36
• 2.3.1 矿压观测27-28
• 2.3.2 工作面矿压显现规律28-29
• 2.3.3 液压支架安全阀开启状况29-30
• 2.3.4 支架工作阻力分布规律30-33
• 2.3.5 活柱行程余量33-34
• 2.3.6 两巷矿压显现规律34-36
• 2.4 小结36-38
• 3 上提工作面压架影响因素数值模拟38-64
• 3.1 数值模拟模型简介38-40
• 3.1.1 FLAC~(3D)数值模型介绍38-39
• 3.1.2 UDEC数值模型简介39-40
• 3.2 潘集二矿12226面压架影响因素分析40-45
• 3.2.1 8煤层围岩应力分布特征41-42
• 3.2.2 12226工作面不同推进距离下支承压力变化规律42-43
• 3.2.3 沿走向工作面不同位置应力分布特征43-45
• 3.3 谢桥矿1202(3)面压架影响因素分析45-61
• 3.3.1 工作面矿压显现特征47-49
• 3.3.2 基岩层厚度对压架危险性影响49-52
• 3.3.3 采高对压架危险性影响52-56
• 3.3.4 支架工作阻力对压架危险性影响56-59
• 3.3.5 面长对压架危险性影响59-60
• 3.3.6 煤层倾角对压架危险性影响60-61
• 3.4 小结61-64
• 4 上提工作面压架危险性评价及防治64-78
• 4.1 压架危险性等级的划分64-65
• 4.2 影响压架危险状态的地质因素及指数65-67
• 4.3 影响压架危险状态的开采技术因素及指数67-69
• 4.4 基于综合指数法对上提工作面压架危险性评价69-71
• 4.4.1 12226上提工作面压架危险性评价69-70
• 4.4.2 1202(3)上提工作面压架危险性评价70-71
• 4.5 基于综合指数法对上提工作面压架危险性防治71-77
• 4.5.1 12226上提工作面压架原因分析71-72
• 4.5.2 12226工作面压架改进工作面方案72-75
• 4.5.3 12226工作面防治后压架预测75-76
• 4.5.4 提高回采上限安全评价体系图76-77
• 4.6 小结77-78
• 5 结论与不足78-80
• 5.1 主要结论78-79
• 5.2 主要创新点79
• 5.3 不足79-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-85
• 作者简介及读研期间主要科研成果85

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄永锋;孟祥光;高锋;吕长宽;;压架快速复面技术在祁东煤矿的应用[J];山东煤炭科技;2010年06期

2 吴玉华;;祁东矿综采面压架事故机理与防治技术研究[J];矿业安全与环保;2006年05期

3 陈秀友;王庆雄;高峰;单珍君;郝宪杰;;祁东煤矿6_130工作面压架原因分析及对策[J];煤炭科学技术;2010年06期

4 吴玉华;;祁东矿综采面压架事故机理研究及防治措施[J];安徽科技;2006年09期

5 井欢庆;高明中;钱彪;杨德传;;综采工作面压架原因浅析[J];陕西煤炭;2009年06期

6 熊晓英,李俊斌;1402(3)综采工作面压架原因分析[J];中国煤田地质;2004年03期

7 李小强;;复杂地质条件下的综采面压架事故处理[J];陕西煤炭;2011年05期

8 尹希文;;大采高综采工作面压架原因分析及防治对策[J];煤炭科学技术;2014年07期

9 王世安;忻州窑矿“3·23”垮顶压架事故原因分析[J];煤矿安全;2001年04期

10 王志刚;李通达;李世俊;王金光;;大采高工作面过夹石区压架原因研究[J];煤炭与化工;2014年03期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 李伟;张治高;赵荣学;;1301综放工作面压架原因分析及防范措施[A];煤矿安全高效开采理论技术与实践[C];2010年

2 李伟;张治高;赵荣学;;1301综放工作面压架原因分析及防范措施[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 ;半自动模切机的压架垫板自动翻起装置[N];中国包装报;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 沈永亮;松散承压含水层下采煤压架危险性评价及防治[D];安徽理工大学;2016年

，

本文编号：1099292