近淺埋煤層大采高開采礦壓控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著國家能源戰(zhàn)略向西北地區(qū)的轉(zhuǎn)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(fēng)、末采回撤來壓導(dǎo)致支架被壓死、溝谷地形的動載礦壓產(chǎn)生等,都嚴(yán)重影響礦井安全高效生產(chǎn)。對此雖有相應(yīng)研究,也出了相應(yīng)成果,然而到目前為止,還存在一些遠(yuǎn)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(shù)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(zhì)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(jìn)行分析、研究與解決。主要工作如下:
　　(1)通過實(shí)測礦壓數(shù)據(jù)與理論分析計(jì)算得到:實(shí)施強(qiáng)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(shù)人員對經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用。為加強(qiáng)強(qiáng)制放頂?shù)男Ч?使該方法的應(yīng)用得到理論的支撐,進(jìn)

3、而更廣泛的推廣與運(yùn)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(yùn)用FLAC3D模擬末采段在不同采高條件下工作面應(yīng)力、位移等,再結(jié)合理論分析與實(shí)際條件計(jì)算采高對礦壓的影響,確定最佳采高為3.6m。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用讓壓原理與強(qiáng)制放頂技術(shù)使定位來壓以指導(dǎo)生產(chǎn),形成末采段礦壓控

4、制技術(shù)。
　　(4)通過FLAC3D數(shù)值模擬溝谷地形條件下工作面應(yīng)力與位移等、現(xiàn)場實(shí)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(jī)理,并針對性的提出相應(yīng)防治措施,形成溝谷地形礦壓控制技術(shù)。
　　對初采強(qiáng)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(yùn)用及溝谷地形礦壓規(guī)律產(chǎn)生機(jī)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(yīng)的礦壓控