布尔台煤矿42103工作面矿压规律研究

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随着综放开采研究的深入,越来越多的煤矿选择了综放开采。但每个煤矿都有自己的特点,不同的地质条件、煤层赋存,因此,因地制宜的进行单个矿的研究就显得越来越重要。又由于综放开采比一般的综采工作面多了一道放煤工序,也就有了综放开采矿压研究问题,综放开采比单一的综采工作面中矿压问题更复杂,对矿山安全生产危害巨大,所以对于综放开采中矿压问题的研究势在必行。  本文研究的主要方法如下,对布尔台煤矿现场进行充分的调查并采集了各岩层样、煤层样本,确定其煤岩体的力学参数值;充分利用矿图(煤层底板等高线图、煤层柱状图等),建立煤层与岩层的三维模型,且对模型中各煤岩体赋参数值,使其与煤矿实体高度吻合;运用数值模拟软件模拟每一步的回采过程,任何一点的位移云图和应力云图,通过计算与结果分析,得出布尔台煤矿矿压规律;通过现场矿压观测,验证数值模拟结果以及来压范围、强度等。  通过采用FLAC3D数值模拟软件,得到神华神东布尔台煤矿初次来压步距为18m~21m,通过现场实测,工作面初次来压位置是在工作面机头推进至19m,机尾推进至21.6m时,平均推进20m;通过数值模拟得到周期来压步距9m~12m,现场实测42103综放工作面周期来压步距平均11m。现场实测的值与模拟结果非常接近,模拟结果准确无误,可以为整个工作面的回采提供矿压预测。由于来压时,矿压显现异常强烈,所以在回采过程中,工作面人员一定要把支架初撑力升到最大,保证顶板支护稳定,两端头在遇到帮鼓和片帮时要加强补强支护手段。从周期来压塑性破坏图可知,超前支撑压力影响区域较广,达到17 m~22 m,所以为了防止工作面片帮和冒顶事故发生,要及时打出支架护帮板,遇到片帮严重时及时拉出超前支架支护顶板以防冒顶事故发生。
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