大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律
发布时间：2021-06-17 10:50
大倾角煤层是国内外采矿界公认的难采煤层。近年来,大倾角煤层开采在理论研究、技术应用与装备研制方面均取得了长足进步,但开采实践表明,该类煤层开采仍存在支架受载不均衡且易发生倾倒下滑、煤壁片帮与飞矸频发等问题,伪俯斜综采方法可有效解决上述难题,因此,深入研究大倾角长壁伪俯斜布置下采场围岩变形及破坏运移规律,可为大倾角煤层长壁伪俯斜采场岩层控制提供理论支持。以绿水洞煤矿大倾角伪俯斜长壁综采工作面为工程背景,采用大比例三维物理相似模拟实验、数值模拟以及现场矿压观测综合手段,分析了大倾角伪俯斜采场空间顶板变形、破断、运移及充填特征,研究了非均衡充填作用下的伪俯斜采场基本顶力学响应特征。研究结果表明:大倾角煤层伪俯斜工作面直接顶的破断具有明显的分区特征和时序性特征。较真倾斜工作面,工作面垮落顶板的运移空间减小,矸石充填范围增加,在采空区下部形成了“充填矸石有效支撑区域（约工作面长度的2/5）”;基本顶初次破断与周期性破断主要发生在倾斜中部和上部区域,破断裂隙沿倾向延伸;在充填矸石的支撑作用下,基本顶下部破坏滞后于中部和上部,其破断裂隙沿走向延伸,破坏范围与程度小于中部和上部;正常回采阶段,工作面下...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大倾角煤层长壁工作面布置示意图
技术路线图
西安科技大学全日制工程硕士学位论文10图2.1煤系地层综合柱状图2.2.2绿水洞煤矿3212工作面概况绿水洞煤矿3212工作面风巷超前于机巷，伪斜角25°。真斜切眼长度91m，伪斜切眼长度100m，平均推进长度771m。下行割煤。煤层平均埋深450m，平均厚度2.4m，倾角38-55°，平均倾角47°，容重1.44t/m3，煤层为半暗半亮型焦煤、焦肥煤，普氏硬度系数为1≤f≤1.5，煤层赋存较稳定。直接顶以钙质泥岩为主，厚度8.6m，f=4～5，属于II类顶板；基本顶由钙质泥岩和灰岩组成，厚度为7.2m；直接底为泥岩，厚度为0.7m。煤岩体物理力学参数见表2.1。表2.13212工作面煤岩层物理力学参数岩层类型岩性重度（KN·m-3）弹性模量（MPa）内摩擦角(°)抗压强度（MPa）泊松比基本顶泥质灰岩261833.636.9147.360.24直接顶钙质泥岩24.31133.331.172.480.32煤层煤1750027.620.160.30直接底泥岩21.11066.728.367.20.33基本底砂质泥岩24135028.5160.80.22
【参考文献】：
期刊论文
[1]大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究[J]. 解盘石,田双奇,段建杰. 煤炭学报. 2019(10)
[2]大倾角煤层走向长壁开采支架稳定性力学分析[J]. 罗生虎,伍永平,解盘石,王红伟,张浩. 煤炭学报. 2019(09)
[3]煤壁柔性加固工艺参数优化试验研究[J]. 杨胜利,杨毅. 煤炭学报. 2019(09)
[4]近距离采空区下大倾角俯伪斜工作面矿压显现特征研究[J]. 肖家平,刘帅,池小楼. 煤炭工程. 2019(06)
[5]大倾角大采高综采工作面支架受载与失稳特征分析[J]. 罗生虎,伍永平,解盘石,王红伟,刘宝恒,李昂. 煤炭学报. 2018(12)
[6]大倾角软煤大采高综采工作面伪斜布置[J]. 贠东风,任奉天,伍永平,雷奇,谷斌. 煤矿安全. 2018(11)
[7]急倾斜中厚煤层综采工作面煤矸飞窜防护装置的研究与应用[J]. 陈朝鲜. 煤矿机械. 2018(10)
[8]大倾角煤层俯伪斜综采技术研究[J]. 王晓楼. 矿业装备. 2018(02)
[9]急倾斜走向分段充填倾向覆岩破坏特性及移动规律[J]. 姚琦,冯涛,廖泽. 煤炭学报. 2017(12)
[10]俯伪斜开采采场顶板破断模型与工程实测研究[J]. 潘瑞凯,曹树刚,沈大富,梁俊林,廖建国. 采矿与安全工程学报. 2017(04)
博士论文
[1]大倾角煤层长壁开采围岩应力演化及结构稳定性研究[D]. 王红伟.西安科技大学 2014
[2]煤矿矸石压实力学特性及其在充填采煤中的应用[D]. 刘展.中国矿业大学 2014
[3]大倾角煤层开采“R-S-F”系统动力学控制基础研究[D]. 伍永平.西安科技大学 2003
硕士论文
[1]急倾斜薄煤层俯伪斜综采技术及设备稳定性研究[D]. 刘勇.重庆大学 2018
[2]急倾斜俯伪斜采场顶板破断特征及矿压规律研究[D]. 房局.重庆大学 2018
[3]大倾角综采面覆岩活动规律研究[D]. 郭金帅.中国矿业大学 2015
[4]大倾角煤层开采覆岩结构特征分析[D]. 王红伟.西安科技大学 2010
本文编号：3235053
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大倾角煤层长壁工作面布置示意图
技术路线图
西安科技大学全日制工程硕士学位论文10图2.1煤系地层综合柱状图2.2.2绿水洞煤矿3212工作面概况绿水洞煤矿3212工作面风巷超前于机巷，伪斜角25°。真斜切眼长度91m，伪斜切眼长度100m，平均推进长度771m。下行割煤。煤层平均埋深450m，平均厚度2.4m，倾角38-55°，平均倾角47°，容重1.44t/m3，煤层为半暗半亮型焦煤、焦肥煤，普氏硬度系数为1≤f≤1.5，煤层赋存较稳定。直接顶以钙质泥岩为主，厚度8.6m，f=4～5，属于II类顶板；基本顶由钙质泥岩和灰岩组成，厚度为7.2m；直接底为泥岩，厚度为0.7m。煤岩体物理力学参数见表2.1。表2.13212工作面煤岩层物理力学参数岩层类型岩性重度（KN·m-3）弹性模量（MPa）内摩擦角(°)抗压强度（MPa）泊松比基本顶泥质灰岩261833.636.9147.360.24直接顶钙质泥岩24.31133.331.172.480.32煤层煤1750027.620.160.30直接底泥岩21.11066.728.367.20.33基本底砂质泥岩24135028.5160.80.22
【参考文献】：
期刊论文
[1]大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究[J]. 解盘石,田双奇,段建杰. 煤炭学报. 2019(10)
[2]大倾角煤层走向长壁开采支架稳定性力学分析[J]. 罗生虎,伍永平,解盘石,王红伟,张浩. 煤炭学报. 2019(09)
[3]煤壁柔性加固工艺参数优化试验研究[J]. 杨胜利,杨毅. 煤炭学报. 2019(09)
[4]近距离采空区下大倾角俯伪斜工作面矿压显现特征研究[J]. 肖家平,刘帅,池小楼. 煤炭工程. 2019(06)
[5]大倾角大采高综采工作面支架受载与失稳特征分析[J]. 罗生虎,伍永平,解盘石,王红伟,刘宝恒,李昂. 煤炭学报. 2018(12)
[6]大倾角软煤大采高综采工作面伪斜布置[J]. 贠东风,任奉天,伍永平,雷奇,谷斌. 煤矿安全. 2018(11)
[7]急倾斜中厚煤层综采工作面煤矸飞窜防护装置的研究与应用[J]. 陈朝鲜. 煤矿机械. 2018(10)
[8]大倾角煤层俯伪斜综采技术研究[J]. 王晓楼. 矿业装备. 2018(02)
[9]急倾斜走向分段充填倾向覆岩破坏特性及移动规律[J]. 姚琦,冯涛,廖泽. 煤炭学报. 2017(12)
[10]俯伪斜开采采场顶板破断模型与工程实测研究[J]. 潘瑞凯,曹树刚,沈大富,梁俊林,廖建国. 采矿与安全工程学报. 2017(04)
博士论文
[1]大倾角煤层长壁开采围岩应力演化及结构稳定性研究[D]. 王红伟.西安科技大学 2014
[2]煤矿矸石压实力学特性及其在充填采煤中的应用[D]. 刘展.中国矿业大学 2014
[3]大倾角煤层开采“R-S-F”系统动力学控制基础研究[D]. 伍永平.西安科技大学 2003
硕士论文
[1]急倾斜薄煤层俯伪斜综采技术及设备稳定性研究[D]. 刘勇.重庆大学 2018
[2]急倾斜俯伪斜采场顶板破断特征及矿压规律研究[D]. 房局.重庆大学 2018
[3]大倾角综采面覆岩活动规律研究[D]. 郭金帅.中国矿业大学 2015
[4]大倾角煤层开采覆岩结构特征分析[D]. 王红伟.西安科技大学 2010
本文编号：3235053
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