建北煤矿4-2101综放工作面矿压规律研究

摘要

建北煤矿位于陕西省延安市黄陵建庄矿区的北部，为新建矿井。主采煤层为4-2煤层，煤层厚度5～10m，平均厚度7.6m，埋藏深度473～570m，标高为827～920m，倾角为2～5°，设计产能为210万t/a。本文以建北煤矿地质条件为背景，在大量现场矿压观测数据的基础上，运用计算机数值模拟、理论分析等方法对4-2101综放工作面矿压规律进行了深入的研究。
　　研究得出，4-2101工作面基本顶的初次来压步距为25m，周期来压步距为9.6～15.7m，平均12.5m；基本顶来压时支架动载系数为1.2～1.7，平均1.5，各阶段来压强度不高，并且有明显的周期来压，顶板管理难度中等；顺槽两巷在工作面前方35m开始收敛，6～15m范围顶底板移近速度较快。巷道累计移近量较小，最大值为30.47mm，现有支护方式比较安全。回采对巷道的扰动较小，支承压力峰值在煤壁前方3～6m范围，影响范围在工作面前方35m范围内；RFPA数值模拟得出，覆岩垮落具有初次和周期来压特点，工作面推进至16m时直接顶初次垮落，基本顶初次垮落步距约为25m，周期来压步距9～17m，平均12.4m，与现场实测、理论分析基本吻合；工作面上覆岩层结构中，第四层为主关键层，第二、六层为亚关键层，直接顶属于2类中等稳定顶板，具有周期性破碎性质，基本顶属于Ⅱ级易冒落松软顶板；4-2101工作面作为建北煤矿首采综放工作面其矿压规律和顶板管理经验具有一定的代表性，因此掌握综放工作面矿压规律对于矿井的安全与高产高效具有现实的指导意义。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3研究的内容及技术路线

2 4-2101综放工作面开采条件分析

2.1矿井概况及地址特征

2.2工作面生产技术条件

3 4-2101综放工作面矿压观测与分析

3.1矿压观测的目的及内容

3.2矿压观测方案

3.3矿压观测结果与分析

3.4工作面顺槽表面位移观测结果分析

3.5工作面顶板运动破坏规律

3.6本章小结

4数值模拟

4.1数值模拟方法

4.2数值模拟软件RFPA简介

4.3数值模拟参数及模型的建立

4.4数值模拟

4.5本章小结

5 4-2101综放工作面围岩结构分析

5.1 采场上覆岩层中的“砌体梁”结构模型

5.1上覆岩层关键层层位的判断

5.2 综放工作面顶板范围及分类

5.3 本章小结

6结论

致谢

参考文献

附录