急倾斜煤层巷道放顶煤基本参数实验的研究

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1、西安科技大学硕士学位论文急倾斜煤层巷道放顶煤基本参数实验研究姓名：古江林申请学位级别：硕士专业：采矿工程指导教师：伍永平2011论文题目：急倾斜煤层巷道放顶煤基本参数实验研究专业：采矿工程硕士生：古江林（签名）指导教师：伍永平（签名）摘要急倾斜煤炭储量约占全国煤炭储量的15%~20%左右，特别是在我国的西部矿区50%以上矿井开采的是急倾斜煤层。急倾斜煤层的开采一直是采矿技术中的难题之一。本论文首先以建江煤矿为研究对象，通过相似材料模拟、数值模拟和理论分析相结合的综合研究方法，对水平双巷综采、“伪斜小面”混采和大推进度巷道放顶煤三种开采方法的围岩变形、破坏和运移规律及巷道稳定性进行了对比

2、分析，确定大推进度巷道放顶煤为最优的开采方案。其次利用相似材料模拟实验研究了大推进度巷道放顶煤顶煤运移规律以及煤层厚度和煤层倾角与回采率之间的关系。主要取得了以下研究成果：（1）“伪斜小面混采”开采方法应力释放区呈驼峰状分布，巷道的位移轮廓呈非对称分布，巷道顶底板以拉伸破坏为主，两帮则以剪切破坏为主，塑性破坏在煤层与底板接触面上均呈现沿接触面延伸，且随着煤层倾角的增大，采场围岩的稳定性越好。（2）煤层倾角大于70时，放煤过程中容易形成拱结构，且倾角越大，拱形结构高度越大，结构也越稳定；煤层倾角小于60时，不会在放煤口上方形成拱形结构。（3）煤层倾角相同，煤层厚度小的回采率高。其它条

3、件相同，煤层倾角大，顶煤沿走向和倾向的流动角大。当煤层倾角在60~80时，回采率为85%左右，随着煤层倾角的增大，回采率降低。本论文的研究对急倾斜煤层巷道放顶煤开采理论及相似条件煤层的开采有一定的参考价值。关键词：急倾斜煤层；巷道放顶煤；回采率；数值模拟研究类型：应用研究Subject：StudyonBasicParametersofRoadwayCavingMininginSteepCoalSeamExperimentSpecialty：MiningEngineeringName：GuJianglin（Signature）Instructor：WuYongping（Signatu

4、re）ABSTRACTSteepcoalreservesofthenationalcoalreservesofabout15%~20%orso,especiallyinChina'swesternminingareamorethan50%ofmineminingsteepcoalseamisurgent.Nastysteepcoalseammininghasbeenoneoftheproblemofminingtechnology.ThispaperfirstlytobuildJianJiangcoalastheresearchobject,bysimilarmaterialsimul

5、ation,numericalsimulationandtheoryanalysiscombinationofintegratedresearchmethodstomining,"doublelanelevelofpseudoinclinedsmallface"mixminingandbigpushdegreesofroadwaysub-levelcavingroadwayminingmethodsofthreekindsofstabilityandanalyzed,determinethebigpushdegreesofroadwaysub-levelcavingminingsche

6、meforoptimal.Secondlyusesimilarmaterialsimulationstudythebigpushdegreescavingroadwaysub-levelcavingmigrationregularityandthicknessofcoalseamandcoalseaminclinationandtherelationshipbetweenstopingrate.Maindrawthefollowingconclusions:（1）"Falseinclinedsmallfacemixspirit"miningmethodsstressreleaseare

7、a,ahumpshapedistributionofroadwaydisplacementcontourisasymmetric,stretchtheroofandfloorofroadwaydestructionisgivenpriorityto,twohelpcriterionwithshearfailureisgivenpriorityto,theplasticdamageincoalseamandthebottomcontactsurf