20m特厚煤层综放开采基础研究

摘要

本文定量和定性研究了煤层的赋存深度、煤体强度、裂隙发育程度、夹矸层位置和厚度、煤层厚度以及顶板条件对其顶煤冒放性的影响及其相关规律；并针对酸刺沟矿6＃煤层的实际赋存情况对其可放性进行综合评价，在此基础上运用模糊数学理论对其顶煤冒放性进行预测；根据相似理论，借助于实验室现有的3000mm×3000mm×200mm大型平面应变柔性加载试验装置进行相似材料模拟试验，对比研究了综放全厚(20m)开采和综放分层(20m)开采的顶煤及上覆岩层变形、移动以及破坏规律，得出了不同开采方法的基本顶来压步距、顶煤顶板垮落角、支承压力分布规律、煤炭采出率及随工作面推进距离的变化规律、割放煤循环末支架工作阻力的变化规律；结合相似材料模拟试验结果，应用数值模拟的方法，研究了不同工作面长度，前方支承压力以及顶煤单元破坏随工作面推进距离的变化规律，工作面长度方向上距工作面中心不同距离的支承压力分布及变化规律，得出了不同开采方法的合理工作面长度；利用数值模拟正交试验法，研究了采高、采放比、支架阻力、放煤步距等工艺参数对项煤压裂效果的影响规律，从而对工作面工艺参数进行优化，得出了酸刺沟矿综放全厚(20m)开采和综放分层(20m)开采的合理的工作面工艺参数。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1前言

1.2放顶煤开采技术的发展与现状

1.3放顶煤开采理论的研究与现状

1.4放顶煤开采存在的问题及发展趋势

1.5本文的研究内容与方法

1.6本文研究的意义

第二章煤层条件及其冒放性预测

2.1开采深度

2.2煤层厚度

2.3夹矸层数、厚度与夹矸强度

2.4煤层强度

2.5煤体中的层节理与裂隙

2.6顶板条件

2.7顶煤冒放性分类与顶煤放出率预测

2.8本章小结

第三章综放分层(10M)开采物理模拟试验研究

3.1相似材料模拟试验

3.2试验过程描述及其结果分析

3.2.1上分层开采

3.2.2下分层开采

3.3模型工作面煤炭损失分析

3.4综放分层开采的主要结论

第四章综放全厚(20M)开采物理模拟试验研究

4.1相似模拟试验

4.2试验过程描述

4.3试验结果及其分析

4.4综放全厚开采的主要结论

第五章综放分层(10M)和全厚(20M)开采合理工作面长度与开采技术参数的数值模拟研究

5.1综放分层(10M)开采

5.2综放全厚(20M)开采

5.3本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与参加的科研项目