【摘 要】
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综采放顶煤开采方法是针对厚煤层(特厚煤层)的一种能够实现高产高效的采煤技术。本文以庞庞塔煤矿10-704厚煤层综放工作面回采为工程实例,通过数值计算、理论分析和现场实测,
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综采放顶煤开采方法是针对厚煤层(特厚煤层)的一种能够实现高产高效的采煤技术。本文以庞庞塔煤矿10-704厚煤层综放工作面回采为工程实例,通过数值计算、理论分析和现场实测,研究了综放工作面顶煤运移、破坏规律以及工作面推进过程中覆岩运动与围岩应力分布规律,本论文主要研究成果如下:(1)数值模拟结果表明,沿工作面倾向不同位置围岩应力分布有较大差异。工作面中部和上部煤体及底板应力集中程度大,而顶板应力集中程度相对较小。在工作面下部,由于受上个综放工作面采空区侧向支承压力的影响,使得工作面下部煤体及底板应力集中范围较中部和上部大。数值模型开挖结果表明,工作面周期来压歩距与实测平均值基本吻合。(2)综合分析应力和支架作用对顶煤运移的影响表明,超前支承压力作用使顶煤原生裂隙扩展,次生裂隙发育。煤体在垂直方向受压产生较大水平位移,并在超前支承压力影响范围内形成散体区、裂隙发育扩展区及弹性完整区。放顶煤支架的初撑力过大或过小都会增加工作面冒顶次数,增加支架顶梁长度及支架移动频率有利于顶煤充分破碎,提高顶煤采出率。(3)现场实测结果表明,垂直于工作面推进方向的同一断面,高层位的顶煤较先发生运移,并且在同一层位距工作面煤壁越近顶煤位移量越大。工作面平均周期来压步距为18.4 m,平均动载系数为1.26,两端动载系数较中部大。工作面超前支承压力影响范围为0~50 m,支承压力峰值位于煤壁前方13 m左右,工作面下部超前支承压力较上部大,支承压力集中系数为1.80~1.99。侧向支承压力峰值位于区段煤柱上方距上个已采工作面采空区边缘7 m处,侧向支承压力集中系数为1.16~1.29。
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