近淺埋煤層大采高開采礦壓控制技術研究.pdf

1、隨著國家能源戰(zhàn)略向西北地區(qū)的轉移并大規(guī)模的開發(fā),該地所特有的近淺埋厚煤層開采量急劇增多,緊隨而來的是特殊采場的礦壓問題日益凸顯,比如初采初次來壓步距過長而形成颶風、末采回撤來壓導致支架被壓死、溝谷地形的動載礦壓產(chǎn)生等,都嚴重影響礦井安全高效生產(chǎn)。對此雖有相應研究,也出了相應成果,然而到目前為止,還存在一些遠未得到解決的問題,特別是在對近淺埋工作面開采礦壓控制技術與理論的研究還存在一些欠缺與空白。本文以霍洛灣礦地質資料為工程背景,針對22

2、202面生產(chǎn)過程所存在的一些具體問題而進行分析、研究與解決。主要工作如下:
　　(1)通過實測礦壓數(shù)據(jù)與理論分析計算得到:實施強制放頂措施后基本頂初次來壓步距39m,周期來壓8-12m;工作面壓力總體表現(xiàn)為兩端小、中間大;中部支架在來壓與正常段阻力差距約1000kN。
　　(2)初采在炮眼位置選擇上一直沒得到深入研究與有效解決,很大程度上還是依賴一線技術人員對經(jīng)驗的運用。為加強強制放頂?shù)男Ч?使該方法的應用得到理論的支撐,進

3、而更廣泛的推廣與運用。通過理論分析與FLAC3D數(shù)值模擬的方法,對比炮眼在距副幫不同距離對初次來壓步距及其礦壓顯現(xiàn)的影響情況,確定在距副幫為2m時,初次來壓步距最短;同時還得到炮眼布置為半邊O形,取得的爆破效果最好。
　　(3)運用FLAC3D模擬末采段在不同采高條件下工作面應力、位移等,再結合理論分析與實際條件計算采高對礦壓的影響,確定最佳采高為3.6m。在此基礎上運用讓壓原理與強制放頂技術使定位來壓以指導生產(chǎn),形成末采段礦壓控

4、制技術。
　　(4)通過FLAC3D數(shù)值模擬溝谷地形條件下工作面應力與位移等、現(xiàn)場實測地表沉降、理論分析礦壓規(guī)律的方法來研究工作面過傾斜溝谷地形的礦壓規(guī)律,在坡底附近礦壓大、坡頂小。基于此規(guī)律研究產(chǎn)生的機理,并針對性的提出相應防治措施,形成溝谷地形礦壓控制技術。
　　對初采強制放頂炮眼布置形式與位置選定、末采段煤層采高的確定與讓壓原理運用及溝谷地形礦壓規(guī)律產(chǎn)生機理研究與防治措施確定,得到近淺埋煤層條件下大采高開采相應的礦壓控