淺埋煤層大采高工作面礦壓規(guī)律與“支架-圍巖”關(guān)系研究.pdf

1、陜北侏羅紀(jì)煤田廣泛賦存著淺埋煤層,大采高綜采已成為該區(qū)厚煤層安全高效開采的主要方法。多年的生產(chǎn)實踐表明,淺埋煤層大采高工作面礦壓顯現(xiàn)強烈及支架―圍巖關(guān)系認(rèn)識不統(tǒng)一,圍巖控制主要依靠傳統(tǒng)理論與經(jīng)驗。因此,研究淺埋煤層大采高工作面礦壓規(guī)律,揭示支架―圍巖關(guān)系,對淺埋煤層大采高開采具有重要的理論與實踐價值。
　　本文分別對大柳塔煤礦4m采高20601綜采工作面、大柳塔煤礦4.3m采高20604綜采工作面、榆樹灣煤礦5m采高20102綜采

2、工作面、補連塔煤礦5.5m采高32206綜采工作面、張家峁煤礦6m采高15201綜采工作面、納林廟煤礦6.3m采高62105綜采工作面和補連塔煤礦7m采高22303綜采工作面共7個淺埋煤層大采高工作面的礦壓實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,得出了淺埋煤層大采高工作面礦壓顯現(xiàn)基本規(guī)律。以張家峁煤礦15201綜采工作面為原型,分別進(jìn)行采高為4m、5m、6m和7m時礦壓相似模擬實驗對比研究,得出了淺埋煤層大采高工作面覆巖結(jié)構(gòu)及運動規(guī)律。在現(xiàn)場實測和相

3、似模擬實驗的基礎(chǔ)上,從支架工作阻力、動載系數(shù)、頂板來壓步距和覆巖結(jié)構(gòu)等方面分析了淺埋煤層大采高工作面礦壓特征及影響因素。基于淺埋煤層大采高工作面―老頂―直接頂―(支架+煤壁)―底板支撐系統(tǒng),提出了―支架―圍巖關(guān)系的系統(tǒng)剛度模型,給出新的支架和煤壁剛度計算公式。根據(jù)―支架-圍巖系統(tǒng)剛度模型,給出了淺埋煤層大采高工作面支架的工作狀態(tài),結(jié)合覆巖結(jié)構(gòu)模型,建立了懸伸巖梁力學(xué)模型和臺階巖梁力學(xué)模型,給出了支架工作阻力的計算公式。
　　以榆樹