羊场湾煤矿大采高综采工作面矿压显现规律研究

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大采高综采技术是厚煤层开采工艺的重要发展方向之一。大采高综采工作面采场顶板覆岩运移规律和采场矿压显现规律有其特殊性。回采过程中上覆岩层冒落高度及裂隙带高度的加大,使得采场受采动影响范围扩大,采场内局部区域片帮冒顶严重,强矿压事件频发,严重制约大采高综采工作面的安全高效开采。  针对神华宁煤集团羊场湾煤矿厚煤层开采地质条件,结合理论分析、现场调研、物理相似模拟实验、数值模拟实验以及现场实测等手段分析羊场湾矿区大采高综采工作面矿压显现规律。研究结果表明:基于物理相似模拟实验得出大采高综采工作面上覆岩层破坏影响具有传递性和能量递减性,工作面呈现大小周期来压规律,大周期来压步距在30~40m范围内,约为小周期来压步距的1倍,大周期来压期间,相较于小周期来压期间岩层垮落高度明显增大,影响范围也随之增大;借助FLAC3D有限元数值模拟分析认为大采高综采工作面上-下两个端头处于应力集中区域,上端头在前方15~35m内处于应力集中,下端头应力集中范围约为10~25m;最后通过对现场实测数据进行定性分析,分析数据表明初次来压步距为36.0m,;依据上述研究结果,合理提出工作面回采过程中大周期来压期间矿压监测、顶板管理等建议,对实现大采高综采工作面安全高效开采具有重要作用。  本论文研究成果已成功应用于羊场湾大采高综采工作面顶板管理工程中,应用效果显著,这对保障厚煤层安全高效开采具有重要的现实意义。
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