深井大采高综放工作面矿压特征研究

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随着煤矿开采日益深井化的发展,对采场尤其是大采高综放面的矿压显现规律研究尤为重要。本文依据龙固矿2301综放面开采实际,采用相似模拟、数值计算、现场实测、理论分析等方法,着重探讨了大采高综放面在深井条件下的矿压特征。通过平而相似模拟研究了综放面上覆岩层运移规律;通过数值计算分析了采场应力分布和围岩变形特征;通过理论分析研究了水平应力分布和片帮特征;通过现场实测研究了矿压显现规律和支架适应性。研究结果表明:1.2301工作面垮落带高度34m,裂隙带高度58m,弯曲下沉带最大垂直位移量为5.6m,采空区平衡稳定点距煤壁30m,回采过程中直接顶冒落不能完全充填采空区,上覆岩层运动剧烈,裂隙较为发育。2.随着埋深和采高的增大,垂直应力、垂直位移增大的同时,超前支承应力集中系数降低,超前峰值前移,超前影响范围和稳定平衡点距煤壁的距离增大。不同的是,超前应力峰值随着埋深的增大而增大,随着机采高度的增大反而减小。3.周期来压步距为8.3-19.7m,平均为13.6m,波动范围大,动载系数平均为1.38,有时大于初次来压时动载系数;上部压力最大,支架后柱压力小。4.随着护帮板均匀载荷的增大,最大挠度点位置距底板的距离呈指数减小趋势;煤壁塑性区宽度和水平拉应力随机采高度的增大而增大。与机采高度3m时相比,机采高度6m时煤壁水平拉应力、塑性区宽度为1.6MPa和12.5m,分别增加了13.1%和13.6%。本文在深井大采高综放面矿压方面的探究,为龙固矿其它工作面的支架选型、片帮防护及生产管理提供了指导和参考。图:[49];表:[19];参:[54]
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