深部特厚煤层综放工作面矿压显现特征数值模拟与现场监测

摘要

上覆岩层运动规律和支承压力分布规律研究，掌握工作面顶板来压步距，峰值大小、位置和作用范围，对于合理采掘工艺的选取、采掘空间支护状态的改善、巷道合理布置位置的确定、冲击地压和煤与瓦斯突出等相关动力灾害的防治有着积极的意义。本文以高家堡煤矿101工作面为工程背景，采用理论分析和数值模拟、现场实测方法，进行了深部特厚煤层综放工作面矿压显现特征数值模拟与现场监测研究，主要研究工作与成果包括：
　　首先采用岩石破坏过程分析软件（RFPA），对高家堡矿井101工作面围岩应力分布特征、声发射特征进行数值模拟研究，了解了深部综放条件下的工作面变形破坏规律。其次，通过工作面综采支架工作阻力在线实测，掌握了工作面顶板初次来压和周期来压步距及位置，通过顺槽围岩表面位移实测，得到了回风顺槽顶底板移近量最大值及顶底板移近率、两帮移近量最大值及两帮移近率；通过工作面煤层应力在线监测，得到了煤层应力与工作面推进距离的关系，通过工作面地震CT监测，确定了具有冲击危险性的区域。最后，对工作面进行了微震监测，得到了工作面初次垮落、初次来压、周期来压时的微震数据，以及工作面推采速度与微震的关系。上述研究成果，对高家堡矿及类似条件矿井有一定指导意义与实践价值。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究的必要性

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 研究技术路线

2 工作面工程特征分析

2.1 矿井概况

2.2 试验工作面地质概况

2.3 试验工作面开采技术条件

2.4 本章小结

3 深部综放工作面顶板运动规律理论分析与数值模拟

3.1 综放工作面上覆岩层运动规律理论分析

3.2 深部综放工作面顶板运动规律数值模拟

3.3 本章小结

4 综放工作面矿压显现特征现场实测研究

4.1 矿压观测内容及目的

4.2 工作面液压支架阻力实测研究

4.3 回风顺槽围岩表面位移实测研究

4.4 工作面煤层应力实测研究

4.5 工作面煤柱CT探测研究

4.6 本章小结

5 综放工作面覆岩运动与应力场演化规律微震监测研究

5.1 微震监测系统布置参数

5.2 微震事件统计分析

5.3 覆岩运动与微震活动关系分析

5.4 微震与推采速度关系分析

5.5 微震事件分布特征分析

5.6 本章小结

6 结 论

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果

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