孤岛大采高综采工作面顶板运动规律及控制技术研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:raymond20082002
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大采高综采技术在我国厚煤层开采中的应用越来越广泛,成套的大采高综采设备逐渐被研发出来,相应的开采技术水平也逐渐提高。但是对于在孤岛工作面的条件下,应用大采高综采技术采煤时,顶板结构特征及运动规律的研究较少。本文结合兖州矿业集团东滩煤矿143上16孤岛大采高综采工作面的实际开采情况,对该工作面的顶板运动规律、矿压显现规律以及选用的ZY13000/26.5/57D型液压支架的适应性进行了系统地分析研究。  文章首先建立了大采高顶板结构力学模型及力学分析公式,对孤岛大采高综采工作面端头顶板大小和稳定性进行分析,对大采高工作面不同顶板的垮落或来压分别进行阐述;之后通过“给定载荷”方案分别分析了支架对下位直接顶和上位直接顶的作用,又采用“给定变形”或“限定变形”方案分别分析了支架对上位直接顶和基本顶的作用,建立了新的位态方程,计算支架工作阻力,简化支架受力情况,对支架的受力以及稳定性进行分析;再运用UDEC数值模拟软件对工作面在不同推进距离时的顶板运动规律、支承压力分布规律和塑性区的分布规律分别进行模拟分析;最后,针对143上16工作面的地质条件,提出一系列顶板控制技术,并进行现场试验,再对结果进行分析,测出顶板岩层的初次来压步距和周期来压步距,得出工作面支承压力的影响范围,同时对支架的适应性进行分析,证明所选架型基本满足工作面设计要求,即提出的顶板控制技术比较合理。
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