桑树坪煤矿4318综放面矿压规律及支架适应性研究

摘要

韩城矿业公司早期就在3号煤层使用两柱式综采液压支架，但由于煤层条件限制，过去较长时间发展较慢。针对该问题，本文采用现场实测分析、理论分析、数值模拟计算等研究手段，对桑树坪煤矿3号煤中使用的ZF4000/17/28型液压支架的适应性进行分析研究。
　　首先研究了煤壁前方支承压力分布规律，分析了放顶煤工作面控顶区力学系统与载荷分布规律。建立了厚煤层覆岩结构的力学模型，将工作面上覆煤岩在纵向上分为煤岩散体带、裂隙带和弯曲下沉带三带。在横向上分为顶煤完整区、顶煤破坏及其发展区、裂隙发育区、顶煤冒放散体区，解释了“三软”条件厚煤层放顶煤开采顶煤运移及顶板变形规律。
　　其次通过对现场观测数据的分析，得出工作面支架工作阻力特性，总结了4318工作面矿压显现规律，对工作面初次来压步距、周期来压步距和初次来压强度、周期来压强度进行了计算。结果表明，4318工作面来压不明显。
　　再次采用数值模拟方法对上部2号煤4218工作面与4318工作面的影响关系进行模拟，结果显示2号煤的开采使3号煤围岩应力得到充分的释放，同时也破坏了顶煤的完整性，增加了工作面管理难度。
　　最后从支架结构与覆岩条件适应性、支架几何参数与开采条件适应性和支架力学参数与顶板载荷适应性三个方面对液压支架的适应性进行分析。从三方面综合分析，4318工作面使用的ZF4000/17/28型液压支架总体满足工作面各方面要求，但仍存在部分问题。本文研究及其成果的推广应用不仅对韩城矿业公司、韩城矿区综采的研究与发展具有重要价值，对矿山压力与综采支架的研究也将具有重要的理论和实践意义。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1课题研究背景及研究目的

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与方法

2 桑树坪4318工作面地质及生产技术条件分析

2.1 4318工作面地质概况

2.2 4318工作面生产技术条件及分析

2.3 本章小结

3 综放采场支承压力分布及覆岩运动规律

3.1综放采场支承压力分布规律

3.2综放采场覆岩运动及顶煤活动规律

3.3本章小结

4 4318工作面矿压观测研究

4.1观测内容、方法

4.2分析数据

4.3工作面支架工作阻力及其分布

4.4综放工作面矿压显现特征及分析

4.5本章小结

5 数值模拟

5.1计算参数

5.2边界条件

5.3数值模拟结果及分析

5.4本章小结

6 4318工作面支架适应性分析

6.1支架结构与覆岩条件适应性分析

6.2支架几何参数与开采条件适应性分析

6.3支架力学参数与顶板载荷适应性分析

6.4本章小结

7 结论

致谢

参考文献

附录