急倾斜特厚煤层高阶段顶煤超前预爆研究

摘要

急倾斜特厚煤层综放开采是建设高产高效矿井、充分回收煤炭资源的重要手段。针对乌鲁木齐矿区碱沟煤矿急倾斜特厚煤层复杂开采条件，采用现场调查、理论与实验分析、现场开采试验和监测等方法，开展了急倾斜煤层综放开采顶煤超前预爆技术研究。
　　 研究表明：急倾斜特厚煤层水平分段综放开采过程中，顶煤损伤、变形和破坏规律复杂，易诱发动力失稳与灾害。急斜特厚煤层工作面较短，水平分段综放工作面应力集中更接近煤壁。由于老顶破断后大范围下沉，应力分布范围变窄，压力峰值向工作面内移，这为现场超前支护距离定量确定提供了依据。通过数值计算与分析，揭示了破碎顶煤应力分布与变化、流动规律，划定了顶煤变形区域。现场监测表明：从工作面煤壁开始，沿推进方向，在0～10m 范围内，严禁实施超前预爆破工艺；在超前预爆范围内采用端头支架等防护措施，超前预爆破控制范围为10.0～35.0m，超前支护范围为0～45.0m，这为超前预爆关键指标确定提供了定量依据。提出和实施了急倾斜煤层综放面顶煤超前预爆破技术，采用了爆破前后顶煤变形光学视检测、巷道及顶煤松动圈监测和应力监测等，优化了工艺参数，解决了影响安全开采的突出矛盾，提高了推进度、顶煤破碎度和回采率，实现了安全开采。本研究对急倾斜特厚煤层及其它放顶煤工作面的开采具有借鉴意义。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 急倾斜特厚煤层顶煤应力分布规律

3 基于PFC 的急倾斜破碎顶煤流动规律模拟

4 急倾斜特厚煤层超前预爆工艺优化确定

5 现场应用效果评价

6 结论

参考文献

致 谢

附 录