厚煤層大采高開采堅硬頂板的活動規(guī)律及控制技術(shù)研究.pdf

1、基于厚煤層大采高開采條件下出現(xiàn)的支架壓架、煤壁片幫等問題，針對上述情況，本文以大同礦區(qū)晉華宮煤礦402盤區(qū)的大采高綜采工作面為研究背景，分別采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等方法，對厚煤層大采高開采條件下頂板的活動規(guī)律及應力場分布特征進行了分析。
　　（1）以晉華宮煤礦8210工作面地質(zhì)為條件，運用數(shù)值模擬分別對厚煤層大采高開采條件下的頂板活動規(guī)律以及應力場分布特征進行了研究。不同采高對上覆巖層的破斷方式有影響，采高越大頂板關(guān)鍵層

2、越容易發(fā)生滑落失穩(wěn)，上覆巖層下沉量越大。頂板關(guān)鍵層破斷方式的不同，對采場應力場的分布特征有影響，當關(guān)鍵層以砌體梁結(jié)構(gòu)破斷時，煤壁超前支承壓力峰值大于滑落失穩(wěn)時的煤壁超前支承壓力，峰值距煤壁距離小于滑落失穩(wěn)時峰值距煤壁的距離，采高越大，初次來壓時，關(guān)鍵層形成的應力拱高度越高。
　?。?）以關(guān)鍵塊體破斷角α為變量，構(gòu)建了大采高工作面支架與圍巖關(guān)系力學模型。對關(guān)鍵塊體滑落失穩(wěn)條件進行了分析，其它條件一定時，當α越小，關(guān)鍵塊體發(fā)生滑落失穩(wěn)

3、的可能性越大，依據(jù)理論計算公式得到支架所需的支護阻力不小于12.65MN/架。并采用數(shù)值模擬的方法對煤壁片幫進行了研究，得到采高越大煤壁片幫的范圍越大。闡述了煤壁片幫機理，給出了煤壁片幫的防治措施：①提高支架性能、②改變塑性區(qū)煤體的物理力學性質(zhì)、③通過外力破壞基本頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
　　（3）依據(jù)理論計算出的支架阻力，考慮到厚煤層大采高條件下支架的適應能力，合理的對支架進行了選型，選取ZZ13000/28/60型支撐掩護式液壓支架為821