大采高综放采场围岩稳定性分析及顶煤放出规律研究

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大采高综放开采技术在我国开采缓倾斜特厚煤层中的应用越来越广泛,相关技术和设备变得更加完善,但是在大采高综放工作面围岩控制理论、顶煤放出规律方面仍有一些问题研究的较少。本文结合潞安矿业集团余吾煤业S1206大采高综放工作面对大采高综放工作面的矿压显现规律、围岩失稳机理及控制方法、顶煤放出规律及工作面新选用的ZF10000/21/38型大采高综采放顶煤液压支架的适应性进行了系统的研究。  文章首先对余吾煤业S1206大采高综放工作面矿山压力监测数据进行分析,对大采高综放工作面的顶板结构、矿压显现规律及支架工作状态进行描述,证明ZF10000/21/38型大采高综采放顶煤液压支架满足工作面设计要求,但是由于现场操作及管理的问题,导致大部分支架的初撑力太低,丧失了对基本顶的控制作用,导致一部分支架受到基本顶冲击载荷的作用;针对大采高综放工作面煤壁片帮问题,以内外应力场理论为基础将煤壁的片帮过程分为两个阶段,即外应力场作用下的塑性破坏阶段及内应力场作用下的片帮阶段,通过对两个阶段的影响因素进行研究,总结得出了相应的煤壁片帮控制措施;进而对大采高综放工作面端头顶板稳定性进行研究,在前人端头弧三角形悬板理论的基础上对工作面推进过程中端头弧三角形悬板的形成、破坏及失稳过程、悬板的保护范围的变化过程进行了系统分析,据此确定了端头支护强度计算方法;最后采用UDEC数值模拟软件模拟了大采高综放工作面的顶煤冒放规律,模型采用随机节理进行顶煤及直接顶的节理划分,更加直观和真实的反映了顶煤的破坏状态及放出规律,并结合S1206工作面实际,确定了S1206大采高综放工作面的放煤工艺参数。
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