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浅埋特大采高综采面沿空侧强矿压显现机理研究

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1绪论

1.1问题的提出与研究意义( Introduction of the Problem and Research Meaning)

1.2文献综述(Review)

1.3主要研究内容与技术路线( Main research contents and technical route)

2浅埋特大采高综采面沿空侧矿压规律实测研究

2.1大柳塔煤矿52303工作面基本条件(The basic conditions of 52303 working face of Daliuta)

2.2 52303工作面沿空侧矿压规律实测方案(Measurement scheme of mine pressure regularity along the empty side of 52303 working face)

2.3沿空侧矿压显现正常区域实测分析(Analysis of mine pressure show in normal area along the empty side)

2.4沿空侧矿压显现强烈区域实测分析(Analysis of mine pressure show in strong area along the empty side)

2.5沿实体煤侧矿压显现正常区域实测分析(Analysis of mine pressure show in normal area along the entity coal side)

2.6不同开采区域矿压显现对比分析( Comparative analysis of pressure show in different mining area)

2.7本章小结(Summary)

3浅埋特大采高综采面沿空侧强矿压显现机理研究

3.1 52303工作面区段煤柱稳定性的理论分析(Stability analysis of section pillar of 52303 working face)

3.2 52303 工作面沿空侧强矿压显现机理研究( Mechanism research of strong pressure show along empty side of 52303 working face)

3.3 UDEC数值模拟研究(Numerical simulation research of strong pressure show mechanism)

3.4区段煤柱稳定性的实测验证(Validation of stability of section pillar)

3.5本章小结(Summary)

4浅埋特大采高综采面沿空侧强矿压显现影响因素研究

4.1数值模拟模型的建立( Establishment of the numerical simulation model)

4.2煤层埋深对强矿压显现的影响分析(Analysis of impact of coal depth on strong mining pressure show)

4.3工作面采高对强矿压显现的影响分析(Analysis of impact of coal height on strong mining pressure show)

4.4区段煤柱宽度对强矿压显现的影响分析(Analysis of impact of section coal width pillar on strong mining pressure show)

4.5本章小结(Summary)

5浅埋特大采高综采面沿空侧强矿压显现控制对策及应用

5.1控制对策(Control countermeasures)

5.2应用(Application)

5.3本章小结(Summary)

6主要结论与展望

6.1主要结论(Main conclusion)

6.2论文展望(Prospect)

参考文献

作者简历

学位论文数据集

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摘要

神东矿区大柳塔煤矿7m特大采高52303工作面回采过程中,沿空侧机尾区域以及回风顺槽出现了强烈的矿压显现,给安全高效生产带来了严重的影响。论文综合运用现场实测、理论分析以及数值模拟等手段,对沿空侧区域强矿压显现机理、影响因素及其防治对策展开了深入研究。
  对比分析了三个不同开采区域各类矿压显现强度指标,发现:机尾130#~151#支架范围内的工作面矿压显现规律与回风顺槽矿压显现规律,在不同开采区域有着显著的差异性。
  运用岩体的极限平衡理论,得出:埋深达250m时,两侧采空的20m宽区段煤柱发生塑性失稳,这将引起施加其上的集中应力向前方转移而施加到一侧采空煤柱区域及工作面超前实体煤上,加剧了煤体塑性区宽度扩展,进而导致了52303工作面机尾区域及回风顺槽的强矿压显现。同时,UDEC数值模拟结果及现场实测进一步验证了两侧采空区段煤柱失稳是引发此类强矿压显现的关键环节。
  通过FLAC3D数值模拟,掌握了煤层埋深、工作面采高、区段煤柱宽度3个因素对强矿压显现的影响规律。结果表明:当埋深大于250m或采高大于7m时,区段煤柱临近塑性失稳状态,势必引起工作面沿空侧的强矿压显现;而当煤柱宽度为大于25m时,区段煤柱能保证其自身稳定性,则不会对工作面沿空侧矿压造成影响。
  基于弧形三角块回转运动和煤柱宽度的影响,提出了增加区段煤柱的留设宽度、超前工作面对区段煤柱实施注浆加固煤柱、爆破强放工作面顶板减轻煤柱上覆载荷等防治对策,指导了邻近52302工作面的安全回采。

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