龙王沟矿6上煤采空区下特厚煤层综放面矿压规律研究

摘要

龙王沟井田处于内蒙古自治区鄂尔多斯市以东120km处，准格尔煤田中北部，为在建矿井。本井田地质构造较为简单，主采煤层为6煤，6煤平均埋深368m，平均厚度20m，煤层倾角3o～5 o，6煤上方有一层平均厚度1.7m的6上煤，两层煤之间隔有4.1m的砂质泥岩和泥岩。该矿计划布置一个6煤大采高综放面和一个6上煤综采面，两工作面配采。计划6上煤采完后（走向长壁全部垮落法），在采空区下开采6煤，布置特厚煤层大采高综放工作面，综放面采放比为1:3。
　　本文以龙王沟煤矿地质条件为背景，运用理论分析出和物理相似模拟实验的方法分析了6煤上方关键层的层位和层数、关键层的失稳方式和垮落步距、采空区下近距离特厚煤层开采的顶板来压特征、覆岩运移规律等。得出龙王沟矿6上煤综采面垮落带到达采空区上方8m，裂隙带达到38m。工作面超前支承压力峰值为11.5MPa～16.9MPa，平均为14.7MPa；峰值位置为煤壁前方10～16m，平均12m，影响范围20～30m，开采后，原岩应力明显降低，卸压效果显著。采空区下6煤综放面基本顶周期垮落步距为12～24m，平均为18.5m。支撑压力峰值位置在煤壁前方4m～46m处，压力峰值强度在11.9MPa～22.4MPa，峰值影响范围在20m～50m。开采过程中有超前于工作面的裂隙生产，裂隙发育明显，“三带”发育明显，开采至222m，冒落带最大高度达到采空区上方60m，裂隙带到达地表，地表会出现下沉。当超前断裂的部分岩柱的重量传递到支架上时，支架的工作阻力最大值是35600kN，平均21525kN，增载系数1.31～2.9，平均1.76。
　　通过对龙王沟矿采空区下的6煤特厚煤层综放面矿压显现规律进行系统的研究，认识了采场上覆岩层的运移特征、工作面支承压力分布特征以及确定综放工作面支架工作阻力，为龙王沟矿及周边矿井的煤层开采提供合理科学的参考。

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1绪论

1.1 选题背景及选题意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题研究内容及研究目标

1.4 本课题采取的研究方案、技术路线

2 龙王沟矿煤层及覆岩地质条件分析

2.1 井田位置

2.2煤岩赋存情况

2.3煤岩力学性质

2.4工作面布置情况

3 近距离特厚煤层开采覆岩破坏规律研究

3.1影响采空区下开采矿压规律的因素

3.2关键层位置的判断

3.3关键层复合效应的判断

3.4 关键层初次破断失稳形式

3.5 覆岩“三带”高度判断

3.6 6上＃煤开采对6煤直接顶破坏程度的判断

3.7 本章小结

4 6上煤开采矿压显现规律相似模拟研究

4.1模型设计

4.2 实验过程及实验现象描述

4.3 支承压力分布

4.4 本章小结

5 6煤综放面矿压显现规律相似模拟研究

5.1 支护强度

5.2 实验过程及实验现象描述

5.3周期来压规律及支架受力分析

5.4本章小结

6 结论

致谢

参考文献