側(cè)向采動環(huán)境對大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)的影響研究.pdf

1、國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司察哈素煤礦年設(shè)計生產(chǎn)能力15 Mt/a，隨著開采活動的進行，越來越多的工作面面臨一側(cè)采空區(qū)一側(cè)實體煤甚至二側(cè)采空區(qū)的側(cè)向采動環(huán)境，側(cè)向采動環(huán)境這一影響因素對煤礦安全開采的影響效應(yīng)凸顯。因此針對本礦薄表土層厚積巖典型性地貌下厚煤層開采側(cè)向采動環(huán)境對工作面礦壓顯現(xiàn)影響研究成為亟需解決的課題。
　　本文采用礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測和地表巖移監(jiān)測等現(xiàn)場實測、數(shù)值模擬、理論分析等多種方法相結(jié)合的方式對此課題展開系統(tǒng)性研究。主要

2、研究內(nèi)容及成果如下:
　　(1)實測研究二側(cè)實體煤側(cè)向采動環(huán)境和一側(cè)采空區(qū)臨界采動環(huán)境下工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，包括頂板運動步距計算、支架工作阻力統(tǒng)計、支架動載系數(shù)計算及工作面宏觀礦壓顯現(xiàn)觀測等方面。
　　(2)對上述兩種典型側(cè)向采動環(huán)境下大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)影響實測對比研究。相比于二側(cè)實體煤側(cè)向采動環(huán)境下，一側(cè)采空區(qū)側(cè)向采動環(huán)境下31303大采高綜采工作面發(fā)生以下變化:①頂板周期來壓步距和相對穩(wěn)定步距均增大，分別增大8％和

3、46％;顯著運動步距減小28％。②工作面支架循環(huán)末阻力、頂板來壓時支架工作阻力、頂板來壓前支架工作阻力和支架動載系數(shù)等均增大。其中，工作面支架平均動載系數(shù)由1.62增大至1.74，頂板來壓更“強烈”。③工作面宏觀礦壓顯現(xiàn)更加劇烈。其中，工作面頂板來壓時單刀支架活柱下縮量增大26.6mm，增大119％，變化明顯。
　　(3)不同側(cè)向采動環(huán)境下大采高綜采工作面宏觀礦壓顯現(xiàn)影響的數(shù)值模擬研究。緊鄰采空區(qū)一側(cè)工作面媒壁片幫量、頂板來壓時頂

4、板下沉量均增大，分別增大90％和58％。
　　(4)結(jié)合地表巖移測量數(shù)據(jù)對31303工作面上覆巖層結(jié)構(gòu)特征討論分析。結(jié)合地表巖移測量結(jié)果，對31303工作面上覆巖層運動規(guī)律進行分析可知，區(qū)段煤柱塑性區(qū)范圍增大，導(dǎo)致與采空區(qū)臨界的一側(cè)工作面頂板所處的位態(tài)較低頂板來壓“急促且猛烈”。
　　(5)典型側(cè)向采動環(huán)境下工作面支架合理工作阻力核定，總結(jié)側(cè)向采動環(huán)境對大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)影響，成果推廣應(yīng)用。經(jīng)核定，現(xiàn)有支架滿足二側(cè)實體