丁集矿1272(3)大采高工作面采场围岩运动及矿压显现规律研究

摘要

我国厚煤层资源较多，大采高综采技术成为现阶段厚煤层主要开采方式;使用大采高综采技术在开采时，采场围岩运动出现和一般采高围岩运动不同的情形;为控制大采高采场围岩运动，本论文以丁集矿1272(3)大采高工作面为研究背景，理论分析、FLAC3D数值模拟、现场实测，分析研究大采高矿压显现规律及围岩运动特征，为相似开采条件提供理论实践指导，具有一定工程实践价值。
　　本文针对丁集1272(3)大采高综采工作面地质情况，运用理论分析大采高综采工作面采场上覆岩层运动发展规律，在采过程中采场纵向与横向运动规律特征，以及分析采场围岩支承压力分布及影响围岩运动的因素，从而掌握大采高采场围岩基本运动形式与规律为更深一步研究大采高开采围岩运动奠定基础。
　　本文通过FLAC3D软件分别模拟不同采高、不同工作面长以及不同推进速度对采场矿压的影响。通过对比分析研究不同采高、工作面长及推进速度时采场围岩的应力场、位移场、塑性区及工作面前方巷道变形。再结合丁集1272(3)大采高综采工作面实际情况对比分析研究采动对采场矿压显现规律。
　　将数值模拟结果与工作面现场实相结合，分析研究支架初撑力、工作阻力、循环阻力的分布;通过理论分析计算工作面来压步距与老顶来压步距，与现场实测相比较发现理论计算与实际大致相符。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内外大采高综采开采技术发展

1．2．2 国内外大采高采场围岩控制理论研究

1．2．3 采场上覆岩层运动规律研究

1．2．4 大采高采场矿压显现规律研究

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线图

2 大采高采场上覆岩层运动及发展规律

2．1 大采高采场上覆岩运动和破坏基本形式

2．1．1 弯拉破坏运动形式

2．1．2 剪切破坏的运动形式

2．2 上覆岩层纵向运动发展规律

2．3 上覆岩层沿推进方向运动发展规律

2．4 大采高采场围岩支承压力分布形态

2．5 影响大采高采场围岩稳定性的主要因素

2．6 工作面地质概况

2．7 本章小结

3 丁集矿1272(3)工作面大采高数值模拟

3．1 数值计算

3．1．1 研究内容

3．1．2 FLAC3D软件简介

3．1．3 计算参数

3．1．4 数值模型

3．2 不同采高对矿压显现影响的数值模拟

3．2．1 不同采高对位移场分布的影响

3．2．2 不同采高对应力场分布的影响

3．2．3 不同采高对塑性区分布的影响

3．2．4 不同采高对工作面前方巷道围岩影响

3．3 不同工作面长对矿压显现影响的数值模拟

3．3．1 不同工作面长对位移场分布的影响

3．3．2 不同工作面长对应力场分布影响

3．3．3 不同工作面长对塑性区分布影响

3．3．4 不同工作面长对工作面前方巷道围岩影响

3．4 不同推进速度对矿压显现影响的数值模拟

3．4．1 不同推进速度对位移场分布的影响

3．4．2 不同推进速度对应力场分布的影响

3．4．3 不同推进速度对塑性区分布的影响

3．4．4 不同推进速度对工作面前方巷道围岩影响

3．5 本章小结

4 1272(3)大采高综采工作面矿压显现规律研究

4．1 数据监测

4．1．1 监测内容

4．1．2 监测区域

4．1．3 监测方式

4．2 工作面矿压观测

4．3 来压步距分析

4．4 支架工作阻力分析

4．4．1 支架初撑力分析

4．4．2 支架工作阻力分析

4．4．3 支架末阻力分析

4．5 巷道围岩变形分析

4．6 本章小结

5 结论与不足

5．1 主要结论

5．2 不足

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果