赵庄煤矿大采高加长工作面矿压显现规律研究

摘要

工作面实现高产高效是现代化矿井重要关注的问题之一，而实现高产高效的较为有效的方式即是增加工作面的采高、倾斜长度和推进长度。工作面的采高和推进长度一般受矿井煤层地质赋存条件等因素的影响。因此逐渐扩展工作面长度成为各个矿区近年来主要研究的技术方向之一。工作面长度增加不仅可以大大提升工作面产能，避免开采浪费，而且面长加长后同时可以减少巷道布置，从而减少工作面搬家次数，这样更加利于矿井的集中高效生产，提高资源生产效率。晋煤集团赵庄煤矿为了提高产能，目前将工作面长度已经增加到了295m。
　　工作面不断加长的同时，在开采过程当中的一些矿压显现也逐渐出现了一系列新的特征，比如来压强度大、来压持续过程延长、煤壁片帮加重、漏矸频发，经常出现一些露矸冒顶的事故，这样不利于矿井的安全生产，同时减缓了资源开采进度。因此，为更好的掌握工作面加长之后的矿压显现特点，以及工作面加长以后为矿井生产带来的一些隐性灾害，开展大采高加长工作面的矿压显现特征研究，就显得十分必要。
　　本文以赵庄煤矿五盘区首个加长工作面5316为工程背景，采用力学理论分析，现场实测和数学统计分析相结合的方法，主要研究了赵庄煤矿首个大采高长度为270m的工作面矿压规律，并与5302普通长度工作面（斜长为219.7m）的矿压特征进行了对比，得出了工作面长度加长后一些矿压变化情况，主要研究成果如下：
　　（1）结合关键层理论，揭示了工作面上覆岩层的关键层分布情况，并通过“板理论”和“梁理论”对加长工作面来压步距进行了理论研究和计算。通过“板理论”研究了工作面长度对顶板来压步距以及来压强度的影响；
　　（2）通过现场实测的方法，统计研究了5316大采高加长工作面的矿压显现特征；
　　（3）通过现场实测的方法，对5316加长工作面与5302普通工作面的矿压显现特征进行了对比分析，掌握了工作面长度加长后矿压显现变化情况，验证了理论分析的正确性。
　　（4）通过统计分析的数学方法，分析了工作阻力与初撑力、时间的相关关系，并研究了初撑力和时间因素对工作阻力的显著性影响。
　　本论文对赵庄煤矿首个加长工作面5316的矿压显现特征进行了详细的研究，揭示了工作面加长之后的相关矿压显现特征，并对比了与普通工作面的矿压情况，一定程度上不仅为赵庄煤矿加长工作面的安全生产提供了指导，也为类似地质条件的工作面提供了矿压显现参考依据，给出了重要的实际引荐价值。

目录

声明

第一章 绪论

1.1论文研究的背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容和方法

1.4技术路线

第二章 工程概况及开采技术条件

2.1赵庄煤矿5316工作面概况

2.2巷道支护方式

2.3本章小结

第三章 大采高加长工作面来压特征理论分析

3.1关键层理论

3.2关键层确定

3.3顶板破断距求解

3.4顶板孕育特征分析

3.5顶板断裂步距与工作面长度关系分析

3.6本章小结

第四章 5316加长工作面矿压显现规律实测

4.1矿压观测目的及内容

4.2工作面来压分析

4.3支架阻力统计分析

4.4回采巷道矿压观测分析

4.5煤柱支承压力观测

4.6本章小结

第五章 工作面不同长度矿压实测对比

5.1工作面条件对比分析

5.2工作面矿压显现对比

5.3工作阻力与初撑力、时间关系

5.4 面长270m、220m以及155m支架阻力对比

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1主要结论

6.2不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文