【碩士】厚土層淺埋煤層綜采覆巖破壞支架阻力

內容簡介

　　淺埋煤層近二十年開采實踐和理論研究表明，地表厚松散層淺埋煤層開采表現(xiàn)強烈礦山壓力顯現(xiàn)，需要特大阻力液壓支架平衡上覆巖層和松散層載荷，才能防止大的切頂災變發(fā)生，而對厚粘土覆蓋淺埋煤層這種特殊條件下開采礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律研究較少。本文采用室內相似模擬實驗、理論分析和數值模擬等方法，對厚粘土層覆蓋淺埋煤層綜合機械化開采覆巖破壞規(guī)律及合理支架阻力進行了深入研究?！　暮裾惩翆拥墓こ痰刭|特性研究入手，結合南梁礦201 15綜采首采面的地質條件，進行了兩架大型相似模擬實驗，并首次采用自主開發(fā)的模擬實驗恒阻支架仿真控制系統(tǒng)，有效地模擬了工作面支架不同支護阻力下的“支架一圍巖”相互關系，通過對支護阻力、覆巖破斷規(guī)律、三趾馬亞粘土層對老頂的影響等分析，從而揭示了覆蓋層厚粘土層是工作面未造成覆巖沿煤壁整體垮落的關鍵影響層。同時，理論分析了地表厚松散層淺埋煤層頂板不存在砌體梁結構，因而不能應用砌體梁理論計算支架載荷。通過研究破斷巖柱中關鍵巖塊的平衡條件，建立了關鍵巖塊結構力學模型，得到了厚粘土層覆蓋淺埋煤層綜采面支架合理支護阻力的理論計算公式?！　肦FPA。20程序對南梁礦20115面開采進行了數值模擬分析，表明開采厚土層覆蓋淺埋煤層在開采過程中，隨著工作面推進，由于粘土層的粘聚力，上位巖層離層不斷發(fā)育到土層后，斷裂裂隙才很快貫通到地表。工作面所表現(xiàn)的礦山壓力顯現(xiàn)并不像陜北礦區(qū)厚風積沙層下開采劇烈，在一定的推進距離內，覆巖不會出現(xiàn)自煤壁向地表的全厚切落，從而驗證了模擬實驗的結果?！　?

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