【摘 要】
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相比较一般采高而言,超大采高综采回采具有多项优势,如效率高、成本低等,但同时超大采高还存在众多不确定因素。为保障煤矿生产稳健运作以及职工身心健康,必须实现对不确定因素进行全面认识和有效控制,以指导生产。本文以大海则煤矿2号煤层6.9m超大采高综采工作面为研究对象,通过数值模拟、现场实测、理论分析等方法展开研究分析,力求探索大海则煤矿超大采高综采工作面矿压显现规律及其控制技术。文章主要分析大海则煤矿
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相比较一般采高而言,超大采高综采回采具有多项优势,如效率高、成本低等,但同时超大采高还存在众多不确定因素。为保障煤矿生产稳健运作以及职工身心健康,必须实现对不确定因素进行全面认识和有效控制,以指导生产。本文以大海则煤矿2号煤层6.9m超大采高综采工作面为研究对象,通过数值模拟、现场实测、理论分析等方法展开研究分析,力求探索大海则煤矿超大采高综采工作面矿压显现规律及其控制技术。文章主要分析大海则煤矿超大采高综采工作面矿压显现特征、矿压显现规律、支架载荷运行特征、工作面支承压力分布规律等;研究分析大海则超大采高综采工作面顶板特征并加以分类;通过数值模拟等方法对大海则超大采高综采工作面采场应力场、位移场及塑性破坏场加以研究;另外,针对大海则超大采高综采工作面煤岩建立力学模型,通过分形理论计算煤壁片帮状况。根据现场观测以及数值模拟得出结论,大海则煤矿2号煤层开采过程中,初次来压将出现在距工作面40至60米范围内,并且大致分析出了顶板裂隙带高度以及冒落带高度。在此基础上加以推断,判断应力在初次来压时达到峰值,随着初次来压过去后应力将大幅降低但不会消失,主要集中在工作面煤壁前方6至7米处;在应力降低过程中,工作面受到影响,主要表现为煤壁片帮。当工作面不断推进时,采空区上方卸压带状态也随之改变,当2号煤层工作面推进到260至320米时,卸压带状态表现为双峰,这表明裂隙带已经达到顶部。在煤层厚度为6.9米的情况下,4.5米以上的部分必须通过护帮以保障回采的顺利进行,也就是护帮高度必须超过2.4米。对该工作面矿压显现控制的研究表明,工作面支架载荷以静载为主,结合采空区域所存在的悬项重力,超大采高综采工作面顶板控制要求可以通过静载计算支架所需的工作阻力加以实现。对当前支架类型加以统计分析,支架的最大高度应当定在7.2米,支架类型定为两柱掩护式液压支架。为进一步稳定工作面,其上端和下端的机头处还需要布置过渡支架,上下端各三个支架。除此之外,考虑到工作面下端劳动强大和管理难度大等因素还要进一步加装四台排头支架。
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