發(fā)布時間：2024-07-07 08:35

　　大傾角煤層是指傾角在35°～55°的煤層,是國內(nèi)外公認的難采煤層。特別是當煤層厚度較大且頂板為煤矸互層頂板時,煤壁片幫、架前冒頂?shù)痊F(xiàn)象頻發(fā),工作面安全高效開采難度巨大。以2130煤礦25213工作面為工程背景,采用理論分析、物理相似模擬、數(shù)值計算以及現(xiàn)場試驗相結(jié)合的研究方法,分析了煤矸互層頂板強度特征、煤矸互層頂板大傾角大采高工作面圍巖變形破壞規(guī)律以及采空區(qū)非均勻充填條件下工作面煤壁受載與變形特征,揭示了煤矸互層頂板大傾角大采高工作面煤壁片幫機理。研究表明:煤矸互層頂板屬于軟煤硬矸的復(fù)合頂板,夾矸層中煤的強度對其整體強度影響較大。隨煤線的厚度增大,煤矸互層頂板整體強度降低,裂隙發(fā)育空間較大;夾矸層一定程度提升了煤矸互層頂板的強度和穩(wěn)定性。在工作面開采過程中,煤矸互層頂板的破斷、運移具有明顯的時序性和非均衡性特征,沿工作面傾向堆積矸石具有非均勻充填特性。相比一般頂板工作面,煤矸互層頂板易發(fā)生架前漏冒現(xiàn)象,支架工作阻力降低,超前支承壓力峰值與影響范圍距煤壁更遠,但是煤壁頂部區(qū)域裂隙發(fā)育較為充分。在采空區(qū)非均勻充填作用影響下,煤壁的垂直應(yīng)力及位移分布具有“中部最大,上部次之、下部最小”的分區(qū)...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.2部分巖樣

2煤矸互層頂板強度特征11及試件如圖2.2所示。表2.2煤（巖）層特征表巖層名稱巖石類別巖性直接頂（夾矸）灰黑色粉砂巖孔隙度大，易破碎帶有少量黑色煤線基本頂灰白色粗砂巖質(zhì)地致密，巖性均勻，含雜質(zhì)較少5#煤層煤有明顯層理，黑色發(fā)亮（a）直接頂（夾矸）巖樣（b）5#煤樣（c）夾矸試件....

圖2.4不同組分煤

2煤矸互層頂板強度特征13的數(shù)值模擬參數(shù)為數(shù)值計算的開展提供數(shù)據(jù)基矗為研究煤矸互層頂板的物理力學性質(zhì)及變形破壞規(guī)律對圍巖活動規(guī)律及采場礦壓顯現(xiàn)的影響，以2130煤礦25213工作面為地質(zhì)背景，結(jié)合巖石力學實驗，通過顆粒流（PFC2D）數(shù)值計算軟件，建立如圖2.1所示的不同組份的煤....

圖4.1數(shù)值計算

4煤矸互層頂板大傾角大采高工作面煤壁受載及變形規(guī)律354煤矸互層頂板大傾角大采高工作面煤壁受載及變形規(guī)律煤矸互層頂板大傾角大采高工作面煤壁片幫的重要因素為煤壁自身強度以及煤矸互層頂板對煤壁的控制作用，本章采用FLAC3D三維數(shù)值計算模型，在采空區(qū)非均勻充填作用下對煤矸互層頂板與非....

圖4.4煤壁垂直

西安科技大學全日制工程碩士學位論文38（c）推進70m（左為煤矸互層，右為一般頂板）圖4.4煤壁垂直應(yīng)力分布云圖沿工作面走向推進至45m時，煤壁前方支承壓力分布規(guī)律見圖4.5。煤層推采過程中，煤矸互層頂板條件下，沿傾斜方向工作面各區(qū)域的支承壓力分布情況不同：工作面下部區(qū)域最大，中....

本文編號：4003439