长春兴煤矿103大采高综放面末采及回撤阶段矿压规律研究

摘要

采煤工作面的搬家回撤是一项复杂的系统工程，尤其对“重型”大采高综放工作面来讲，选择何种搬家倒面方式对整个矿井的采掘接替及安全高效回采起着至关重要的作用。而保证工作面顺利回撤的关键在于，掌握详尽的工作面顶板运动规律，并以此为基准，对回撤期间矿压规律进行预测。本文以长春兴煤矿103大采高综放工作面为研究对象，对其末采阶段矿压规律进行现场实测，掌握末采不同阶段（正常放煤阶段和停止放煤阶段）的顶板运动规律及矿压显现特征，确定了末采阶段合理停放线和停采线位置，建立了回撤区工作面覆岩结构特征模型，初步研究了截割回撤通道期间和正式回撤期间基本支架控顶区顶板压力显现规律。
　　本文主要采用理论分析方法对工作面顶板运动特征进行预测计算，利用现场实测参数推算确定最终的顶板结构特征及其运动规律。研究结果表明：末采正常放煤阶段，老顶周期断裂步距为26.4m，相对稳定阶段顶板压力为1.05MPa，持续来压阶段顶板压力为1.23MPa。末采不主动放煤阶段，支架承担老顶静载荷作用，最大载荷为1.12MPa，最小载荷为0.88MPa。原设计停放线位置距工作面设计停采线约30m，采取完全停放顶煤的方式，造成大量的煤炭损失，对合理停放线及停放工艺进行重新设计计算，合理停放线位置为距工作面设计停采线约6.0m，采取停放35％顶煤的方式，大大降低了煤炭损失，可多回收59511t的顶煤，多创收297.56万元的经济效益。理论上还可以采取完全回收顶煤的方式，关键是使支架-围岩系统处于最稳定的时空条件下。新设计停采线位置顶板处于稳定状态，支架承担静载荷为0.89MPa。截割回撤通道期间，基本支架控顶区支架工作阻力保持稳定，平均0.89MPa。支架正式回撤期间，每台支架工作阻力均呈不同幅度的增长趋势，但并未出现压力突增现象。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题的提出及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容和研究方法

2 103大采高综放工作面概况

2.1 地质概况

2.2 煤层顶底板及其力学性质

2.3 工作面布置

2.4 本章小结

3 末采正常放煤阶段顶板运动规律及矿压显现

3.1 现场矿压监测方案

3.2 顶板运动步距

3.3 顶板压力显现

3.4 顶板纵向运动参数

3.5 支架实际工作状态分析

3.6 本章小结

4 末采不主动放煤阶段顶板运动规律及矿压显现

4.1 停放顶煤对综放采场矿压的影响

4.2 顶板运动规律实测

4.3 合理停放线位置确定

4.4 本章小结

5 回撤区顶板运动规律及矿压显现

5.1 回撤空间及回撤通道

5.2 液压支架的回撤

5.3 合理停采线位置确定

5.4 回撤区顶板结构特征分析

5.5 回撤区支架-围岩系统整体力学结构稳定性分析

5.6 截割回撤通道期间基本支架控顶区顶板压力显现

5.7 支架回撤期间顶板压力显现

5.8 本章小结

6 主要结论

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间的主要成果