【摘 要】
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为解决芦岭矿Ⅱ104东翼采区原设计布置的3个工作面造成的回采巷道布置困难,搬家频繁,综采面连续推进长度短的问题,利用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场观测等多种方式,并基于Ⅱ104东翼采区煤层赋存条件及原巷道布置特点,将原设计的3个工作面合成一个Ⅱ1041工作面,对综采大角度旋转开采方案、工艺参数和旋转技术要求、矿压显现规律等方面关键技术进行了系统研究。根据Ⅱ1041综采工作面地质条件,探讨了旋转
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为解决芦岭矿Ⅱ104东翼采区原设计布置的3个工作面造成的回采巷道布置困难,搬家频繁,综采面连续推进长度短的问题,利用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场观测等多种方式,并基于Ⅱ104东翼采区煤层赋存条件及原巷道布置特点,将原设计的3个工作面合成一个Ⅱ1041工作面,对综采大角度旋转开采方案、工艺参数和旋转技术要求、矿压显现规律等方面关键技术进行了系统研究。根据Ⅱ1041综采工作面地质条件,探讨了旋转开采旋转中心方案选择、旋转工艺设计等问题,确定了采用进刀比1:8的旋转开采方案,经过54个循环,共旋转74°完成旋采。利用数值模拟的方法,对旋转工作面回采过程进行了模拟,重点研究了旋采段采场超前支承压力和侧向支承压力分布特征,对顶板塑性区时空演化规律进行了研究,对采场覆岩位移特征进行分析,结果表明:工作面回采至不同位置时,最大垂直应力及老顶最大位移分布情况均不同,具体表现为回采至机巷1号拐点时最大,3号拐点次之,2号拐点最小。机头机尾处的应力分布情况也不同,表现为应力集中系数在机尾处较大,而在机头处较小。利用相似模拟的方法,采用平面相似模拟与立体相似模拟相结合,直观的再现了Ⅱ1041工作面旋转开采时老顶岩层的破断形式,为工作面旋转开采时矿压预测预报以及采场顶板维护提供依据。利用分形理论,对旋转工作面覆岩移动破坏特征进行了分析,得出了旋转工作面覆岩移动破坏规律;利用现场矿压观测的方式,用十字布点法对工作面运输巷和工作面回风巷进行了监测,得到了巷道变形规律特征;通过对工作面支架数据进行分析,得到了工作面矿压显现特征,旋转期间支架最大工作阻力为6481 kN,与额定工作阻力相比仍有4.7%的富余量,且支架无倒架、挤架的现象,巷道变形量满足安全生产要求。针对Ⅱ1041综采旋转工作面顶板破碎,刮板输送机上窜下滑等问题,提出了Ⅱ1041工作面旋采期间刮板输送机的上下窜动以及支架旋转角度的控制方法,保证了工作面的正常回采。图[54]表[11]参[62]
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