淺埋薄基巖綜采面覆巖破斷機理及與支架關(guān)系研究.pdf

1、近年來,淺埋薄基巖綜采工作面開采強度呈遞增趨勢,設(shè)備選型時支架額定工作阻力也隨之加大,但工作面壓架事故仍頻繁發(fā)生,造成較大經(jīng)濟損失,同時威脅工作面安全生產(chǎn),其主要原因還是對淺埋煤層工作面上覆巖層斷裂、垮落的運動規(guī)律認(rèn)識不清,對淺埋煤層支架與圍巖關(guān)系了解不深。本論文以鄂爾多斯、榆林等地區(qū)淺埋薄基巖煤層開采為背景,深入研究了淺埋薄基巖綜采工作面頂板來壓特征,采用現(xiàn)場實測、數(shù)值模擬和理論分析等綜合性研究方法對淺埋薄基巖頂板破斷形式、臨界切落條

2、件、切落體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、支架支護阻力以及支架與切落體相互作用關(guān)系等進行了全面研究。得到以下幾點認(rèn)識:
　　(1)淺埋深綜采工作面礦壓顯現(xiàn)最明顯的基本特征是工作面來壓劇烈,超前壓力不明顯,順槽無變形;覆巖破斷后不能形成結(jié)構(gòu);工作面上覆巖層常處于剪切斷裂形成的切落體,而不是常規(guī)的拉伸斷裂形成的塊體結(jié)構(gòu)。
　　(2)淺埋煤層工作面上覆巖層短懸梁發(fā)生剪切破斷的理論條件為:2,其規(guī)律是周期來壓步距短、動載系數(shù)大、地表有臺階下沉。
　

3、　(3)將切落體結(jié)構(gòu)劃分為超前切落體、垂直切落體和滯后切落體,切落體失穩(wěn)形式為滑落失穩(wěn),最重要的影響因素是水平擠壓力比例因子、切落角和切落面摩擦系數(shù)?。
　　(4)頂板垂直切落是淺埋煤層工作面最危險的狀態(tài),最易導(dǎo)致支架被壓死;在垂直切落狀態(tài)下,淺埋綜采面支架的最小合理工作阻力是支=(00+)+11控2(00+) tan,這也是最危險狀態(tài)下支架工作阻力的理論值。
　　(5)提高支護阻力對防止覆巖離層和沿煤壁切落效果顯著,支護強