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2022年第03期
2022-04-20
47

浅埋双向倾斜工作面综放开采矿压显现规律研究

  • 作者:

    郭焘
    张坤铭
  • 关键词:

    双向倾斜工作面
    放顶煤
    矿压显现
    冒放性
    浅埋
  • 作者单位:

    重庆大学资源与安全学院
    国家能源投资集团有限责任公司安全环保监察部
    中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院

摘要

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摘要:

神华亿利能源有限责任公司黄玉川煤矿216采区内5个工作面中部有构造隆起,导致工作面走向和倾向方向上都存在不同程度的倾角,形成双向倾斜综放工作面。尤其是216上01工作面开采过程中,面临大坡度俯采条件,对综放工作面的设备稳定性产生影响,同时也给顶煤放出和采场矿压控制带来挑战。为解决黄玉川煤矿双向倾斜工作面综放开采矿压加强支护管理的难题,运用FLAC3D软件模拟分析了黄玉川煤矿双向倾斜工作面矿压显现规律,并根据数值模拟结果,提出了管控措施。研究结果表明:近水平综放工作面开采过程中,采场周边的垂直应力、垂直位移和塑性区分布在倾斜方向上是呈现对称分布的,并且在走向方向上有规律波动,而双向倾斜综放工作面则是不均衡分布和无规则变化的。因此可以判断出双向倾斜综放工作面的开采容易造成顶板的偏应力集中,低水平位置的回采巷道矿压显现会更加剧烈,需要加强支护和管理。通过PFC2D软件模拟顶煤开采过程中顶煤流动规律及冒落情况,研究了顶煤流动及放出规律,发现顶煤采出率随着俯采角的增大基本呈现出逐步减小的变化趋势,因此在现场生产中,应当对大倾角综放开采放煤工艺进行针对性地优化。不同放煤工艺下顶煤采出率及顶煤放出量规律模拟结果表明2轮或3轮顺序放煤方式条件下,顶煤的采出率高,说明多轮放煤可以让顶煤缓慢均匀下沉,最大限度减少顶板矸石的混入。根据模拟结果和现场可操作性最终确定了黄玉川煤矿的放煤方式是一刀一放、两轮顺序放煤。

郭焘,张坤铭.浅埋双向倾斜工作面综放开采矿压显现规律研究[J].煤炭科学技术,2022,50(3):53-60. GUO Tao,ZHANG Kunming.Study on ground pressure behavior law of fully-mechanized top-coal caving mining in shallow buried two-way inclined working face[J].Coal Science and Technology,2022,50(3):53-60.

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