房采区下综采工作面顶板控制技术研究

摘要

神东矿区大柳塔煤矿22煤层的22202综采面60％的回采面积在上层煤房采采空区下，两层煤层间距25.8～30.37m。工作面开采时，上覆房采区大采高煤柱受下部煤层采动的影响，极可能出现“多米诺”式的整体失稳，造成顶板切落，而房采煤柱集中应力的向下传递，造成工作面顶板控制困难。
　　通过分析大柳塔井22202工作面和22101工作面实测矿压规律，发现房采采空区下综采工作面顶板压力大于在实体煤下，孤立大煤柱下或集中煤柱下工作面顶板压力大于在均匀煤柱下。以此为出发点，运用“以岩层运动为中心”的实用矿山压力理论对22202工作面顶板结构进行分析，采用FLAC3D对房采煤柱破坏特征和集中载荷在底板中的传递规律进行了模拟，从而建立了工作面顶板结构模型，构建了“支架—围岩”关系，分别建立了孤立大煤柱下和均匀煤柱下工作面顶板位态方程，并通过理论分析定量计算和数值模拟2种方法验证了实测矿压情况。
　　经过分析可知，在类似22202工作面情况下，上覆房采均匀煤柱产生的集中应力只是以附加载荷形式加载老顶上来影响工作面顶板压力，而孤立大煤柱或集中煤柱产生的集中应力能穿过层间距离传递到工作面。依据该研究理论，从房采区集中煤柱卸压爆破、合理的工作面布置、加强矿压监测及来压预报和改变工作面回采工艺参数4个方面提出了顶板控制技术体系，用以实现房采区下综采工作面安全高效开采。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的提出及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容及技术路线

2 大井房采区下综采工作面实测矿压规律研究

2．1 工作面开采条件

2．2 工作面矿压规律实测

2．3 房采区下综采工作面矿压规律对比研究

2．4 本章小结

3 房采区下综采工作面覆岩结构分析

3．1 工作面顶板结构分析

3．2 上覆房采区煤柱受采动影响破坏特征数值模拟

3．3 房采区下综采工作面顶板结构模型

3．4 本章小结

4 不同房采区煤柱对综采工作面顶板控制影响

4．1 煤柱集中载荷在底板中传递规律

4．2 采动后不同煤柱对工作面顶板压力影响研究

4．3 不同开采条件对工作面矿压影响模拟

4．4 本章小结

5 房采区下综采工作面顶板控制技术

5．1 房采区集中煤柱卸压爆破

5．2 合理的工作面布置

5．3 加强矿压监测及来压预测

5．4 改变工作面回采工艺参数

5．5 本章小结

6 主要结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要研究成果