薛村矿双向大倾角煤层放顶煤开采关键技术研究与应用
随着煤炭行业的发展，部分老矿井易采煤层资源逐步枯竭，不得不开采井田范围内一些难采煤层，如大倾角煤层等。在我国大倾角煤层的开采经过几十年的发展，各种相关理论和技术均有了较大的进步，但一般大倾角煤层是指仅在走向或者倾向有较大倾角的单一大倾角煤层，对于在走向和倾向均有较大倾角的双向大倾角煤层开采相关理论和技术研究还相对较少。
本文以薛村矿92714工作面双向大倾角煤层为研究对象，采用数值模拟、理论分析和现场实践的综合研究方法，对双向大倾角煤层开采时覆岩结构、矿压显现规律、顶煤运移规律及工作面“三机”防滑措施等做了较全面系统研究，得出以下主要结论:
(1)通过对92714工作面覆岩结构模拟分析发现，水平推进和仰斜推进下老顶容易断裂，双向大倾角煤层，由于在走向有较大的倾角，覆岩断裂后，在自重的作用下，会沿着走向方向对煤壁前后的顶板产生挤压，从而增加了老顶结构的稳定性。由于同样的原因俯采时顶煤的冒落要比水平及仰采情况困难。
(2)通过对92714工作面实测矿压数据分析发现，工作面来压沿工作面倾向有一定的先后顺序，工作面上部来压要先于工作面中部和下部，这反应覆岩沿倾向的断裂有一定的先后顺序。
(3)通过对工作面主应力场分析发现，工作面覆岩应力在整个开采过程中变化相对较小，应力集中程度也较低，最大主应力为15～20Mpa左右;应力集中区域主要在底板倾角较大区域和煤柱位置，因此工作面下巷底鼓预防及巷道支护在正常生产过程中应重点加强。
(4)由于煤层在倾斜方向上有较大的倾角，顶煤在放出时会发生水平位移和垂直位移的复合运动，垂直位移量在整个工作面没有明显变化，但水平位移量呈现工作面上部大于工作面下部的特点，因此，应重点加强工作面中下部支架的放煤工序管理。通过现场工业性试验，确定了工作面的放煤方式为单轮间隔放煤，放煤步距为一刀一放。
(5)在工作面支架防滑时，创造性的的在92714工作面下巷端头处增设两架ZT12000/16/24型端头支架，支架沿工作面走向布置，利用溜子道的端头支架来顶住机头支架，防止工作面支架沿工作面下滑。在现场试验过程中，端头支架取得了良好的支护和防滑效果。
双向大倾角煤层;覆岩结构;顶煤冒放规律;防倒滑;端头支架;放顶煤开采
河北工程大学
硕士
采矿工程
蔡振禹
2013
中文
TD823.213;TD823.49
81
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）