大傾角煤層綜放開采冒落矸石充填特征及其對礦壓顯現(xiàn)影響規(guī)律研究.pdf

1、大傾角煤層是指埋藏傾角為35°~55°的煤層。當(dāng)煤層傾角大于35°時(shí)，破斷的頂板覆巖會沿著工作面底板向下滑滾并充填采空區(qū)下部區(qū)域，形成一條非對稱充填帶，該充填帶改變了工作面頂板的約束條件，造成了礦山壓力顯現(xiàn)的非均勻和非對稱性。研究大傾角煤層綜放開采冒落矸石的充填特征及其對礦壓顯現(xiàn)影響規(guī)律，對于發(fā)展與完善大傾角煤層開采理論與技術(shù)具有重要意義。
　　本文以長山子煤礦1125、1123大傾角煤層工作面為研究對象，通過物理相似模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)

2、值分析、理論分析以及現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法展開了研究，主要結(jié)論如下：
　?。?）大傾角煤層開采后冒落矸石會向工作面下部采空區(qū)滾滑并充填，形成矸石密實(shí)充填區(qū)、充分充填區(qū)、少量或無充填區(qū)的非對稱充填帶。采空區(qū)密實(shí)充填區(qū)矸石密實(shí)充填具有一定強(qiáng)度。中部工作面采空區(qū)充滿，充填松散，充填塊度較大，充填強(qiáng)度低。上部工作面采空區(qū)少量充填，具有明顯的分區(qū)特征。
　　（2）在充填作用下，圍巖破壞區(qū)、覆巖垮落拱、應(yīng)力釋放拱向采空區(qū)未充填區(qū)偏移，圍巖

3、塑性區(qū)范圍隨著充填比例的提高而減小。矸石充填區(qū)的礦壓顯現(xiàn)明顯減弱，且充填比例越高，應(yīng)力釋放拱范圍越小，應(yīng)力值也越小，頂板垂直位移也越小。
　?。?）大傾角煤層工作面基本頂巖梁上部呈受拉狀態(tài)，下部呈受壓狀態(tài)且充填矸石對基本頂巖梁有非對稱的支承作用，造成了應(yīng)力分布的非對稱性?；卷攷r梁會在中部偏上位置處斷裂，從而形成非對稱三鉸拱結(jié)構(gòu)。
　?。?）針對長山子煤礦1125、1123工作面條件，監(jiān)測并分析了支架受力狀態(tài)。結(jié)果表明，11