【碩士】厚土層淺埋煤層綜采覆巖破壞支架阻力

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　　淺埋煤層近二十年開采實(shí)踐和理論研究表明，地表厚松散層淺埋煤層開采表現(xiàn)強(qiáng)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(zāi)變發(fā)生，而對(duì)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(nèi)相似模擬實(shí)驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬等方法，對(duì)厚粘土層覆蓋淺埋煤層綜合機(jī)械化開采覆巖破壞規(guī)律及合理支架阻力進(jìn)行了深入研究?！　暮裾惩翆拥墓こ痰刭|(zhì)特性研究入手，結(jié)合南梁礦201 15綜采首采面的地質(zhì)條件，進(jìn)行了兩架大型相似模擬實(shí)驗(yàn)，并首次采用自主開發(fā)的模擬實(shí)驗(yàn)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(hù)阻力下的“支架一圍巖”相互關(guān)系，通過對(duì)支護(hù)阻力、覆巖破斷規(guī)律、三趾馬亞粘土層對(duì)老頂?shù)挠绊懙确治?，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(guān)鍵影響層。同時(shí)，理論分析了地表厚松散層淺埋煤層頂板不存在砌體梁結(jié)構(gòu)，因而不能應(yīng)用砌體梁理論計(jì)算支架載荷。通過研究破斷巖柱中關(guān)鍵巖塊的平衡條件，建立了關(guān)鍵巖塊結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，得到了厚粘土層覆蓋淺埋煤層綜采面支架合理支護(hù)阻力的理論計(jì)算公式?！　?yīng)用RFPA。20程序?qū)δ狭旱V20115面開采進(jìn)行了數(shù)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(jìn)，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(fēng)積沙層下開采劇烈，在一定的推進(jìn)距離內(nèi)，覆巖不會(huì)出現(xiàn)自煤壁向地表的全厚切落，從而驗(yàn)證了模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果?！　?

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