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厚煤层煤炭资源在我国已经探明的煤炭储量中占有的比例达到了33%以上。大采高开采技术渐渐地成为厚煤层开采的主要开采工艺之一。本文以补连塔12407大采高综采面、上湾51203大采高综采面的现场矿压观测数据为依据,通过数值模拟、理论分析,研究了不同采高时矿压特征及采场覆岩运动规律,并对浅埋深情况下大采高综采液压支架适应性预以研究。
主要结论如下:
(1)通过对补连塔矿4.9m采高12407工作面和上湾煤矿6.0m采高51203工作面的矿压观测进过进行对比研究,可知在采高比较大的时候,周期来压步距相应的会比较小,而支架工作阻力会伴随着采高的增大有呈非线性增大的趋势;支架工作阻力会伴随着采高的增大呈非线性增大的趋势,同时综采面的两侧液压支架工作阻力要比中间部分的小;随着采高的增大矿压显现特征更加明显。
(2)通过FLAC3D数值仿真软件,分别建立采场和顺槽模型模拟采动影响下围岩矿压显现规律。得出顺槽围岩在老顶初次来压和周期来压期间,工作面的回采对其应力、变形和塑性区影响严重。从具体的结果数值来看,老顶周期来压对顺槽的变形以及围岩塑性区的影响程度更大。
(3)经过对浅埋深煤层顶板的结构力学一系列分析计算研究总结得出了浅埋深煤层综采液压支架工作阻力的计算方法,而对于液压支架适应性的分析,了解了支架的结构件设计方法。