长沟峪煤矿悬移支架回采工作面矿压规律研究

摘要

长沟峪煤矿随着开采水平的不断延伸,大倾角煤层所占比重逐渐增加。由于地质条件复杂,构造十分发育,导致煤层赋存的强烈不规则,小褶曲和小断层相继出现,给煤矿生产管理、资源安全生产和有效回收,带来很多待要解决的问题。本论文根据长沟峪矿地质构造条件、围岩特征和煤层赋存特点,通过理论分析、实验研究、数值模拟、现场矿压观测的方法,对悬移支架回采工作面矿压规律进行了研究,较准确的掌握了悬移支架回采工作面的围岩的活动规律、应力分布情况、矿山压力显现规律、巷道来压规律等。研究对长沟峪矿在大倾角煤层开采具有普遍的指导作用,为在类似条件下进行回采提供了重要的依据。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外大倾角煤层研究与发展概况

1.2.1 国内大倾角煤层开采研究

1.2.2 国外大倾角煤层开采研究

1.2.3 国内大倾角煤层的岩层控制研究

1.3 矿山压力概况

1.4 论文研究目的和意义

1.5 研究内容和研究方法

1.5.1 研究内容

1.5.2 研究方法

2 工作面顶板运动规律研究

2.1 采煤工作面矿山压力显现规律

2.2 影响采煤工作面矿山压力显现的主要因素

2.2.1 顶板岩层组成

2.2.2 采煤工作面推进速度

2.2.3 开采深度

2.2.4 采高与控顶距

2.2.5 煤层倾角

2.3 大倾角工作面矿山压力显现特点

2.3.1 沿倾斜剖面的冒落带高度

2.3.2 直接顶上覆岩层的运动

2.3.3 回采工作面顶板来压的实质

2.3.4 大倾角煤层顶板空间显现特征

2.4 本章小结

3 相似材料模拟与深部岩层探测

3.1 长沟峪煤矿矿井概况

3.1.1 井田地理位置

3.1.2 井田地质构造

3.1.3 采区地质构造及邻近采掘情况

3.1.4 煤层赋存条件及顶底板特征

3.1.5 采区瓦斯、煤尘、自燃发火期、煤质及水文地质情况

3.1.6 回采工艺说明

3.2 实验煤层及顶底板自然状况

3.3 相似材料模拟分析的内容

3.4 相似材料模拟的理论与方法

3.4.1 相似材料模拟理论

3.4.2 相似材料模拟参数确定

3.5 相似材料配比

3.5.1 相似材料选择要求

3.5.2 相似材料性能测定

3.5.3 相似材料配比及力学性质测定

3.5.4 模型制作

3.6 相似材料模拟过程及结果分析

3.6.1 相似材料模拟实验过程

3.6.2 模型试验过程描述

3.6.3 煤层下沉曲线分析

3.7 工作面顶板深部岩层探测

3.7.1 探测的意义

3.7.2 探测地点及测孔布置

3.7.3 探测结果解释

3.8 本章小结

4 工作面围岩活动规律数值模拟

4.1 数值分析内容及方法

4.1.1 围岩活动规律研究内容

4.1.2 通用离散元程序（UDEC）简介

4.2 数值计算模型及边界条件

4.2.1 模型建立

4.2.2 模型边界条件及加载方式

4.2.3 计算方案及其说明

4.2.4 数值计算分析

4.3 工作面前方支承压力分布规律

4.4 工作面上覆岩层运动规律

4.5 本章小结

5 工作面矿压监测分析

5.1 矿压监测目的

5.2 矿压监测内容

5.3 监测设备

5.3.1 工作面监测设备

5.3.2 上、下顺槽超前支护监测设备

5.4 监测方案

5.4.1 测区布置

5.4.2 矿压监测数据的采集、整理和分析

5.4.3 数据量测记录

5.5 矿压监测结果分析

5.5.1 工作面顶板来压规律分析

5.5.2 上、下顺槽监测数据分析

5.6 本章小结

6 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集