长距离调斜综采工作面顶板管理研究与实践

作     者：郭建军 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄光球

授予年度：2019年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主      题：不规则工作面 关键问题 调斜 长距离 顶板管理 

摘      要：煤矿开采过程中“五大自然灾害之一的顶板事故,对井工开采的煤矿安全生产造成了很大的威胁,其造成的影响无疑会对煤矿的生产安全带来巨大的隐患。所以,研究如何做好顶板管理工作显得尤为重要,特别对一些不规则、走向较长的工作面,更加需要重视顶板相关的防治工作,这对煤矿安全生产、煤炭企业长远发展有着重要意义。本文以锦界煤矿31114长距离调斜工作面为研究对象,分析该工作面在矿井所处地理位置、煤岩特性、顶底板地质构造、水文地质等情况对回采工作产生的影响,为工作面回采过程中顶板安全管理提供保障。创新工作面采煤方法,根据工作面位置及煤层顶底板构造,保证最大回采率前提下,工作面采用调斜设计,研究工作面开采前的设备配套、安装、初采期间的采煤工艺,同时在顶板控制方面对工作面长度、顶板岩石重力密度以及液压支架最大控顶距等参数进行验证,确保液压支架完全满足工作面顶板压力要求。采用定向水力压裂的方法控制顶板的初次垮落,消除初次开采时顶板出现大范围垮塌,根据对工作面矿压观测和机头、机尾断裂垮落及地表塌陷情况,研究调斜工作面矿压显现规律,为工作面顶板管理提供数据支持。在工作面回采实践过程中总结顶板安全管理的重点管控内容以及在面对不可抗灾害时的防范和治理措施,分区域、分时间对顶板管理做了科学的防治,使顶板治理工作做到无死角、深层次、全方面管理。该工作面的开采是对长距离不规则工作面的一次成功探索,通过理论与现场实践相结合的多种手段研究工作面矿压规律、支架选型和顶板控制管理,给工作面不规则情况的开采提供了参考对象。该工作面的设计与开采不仅降低了煤损率,提高矿井开采年限,也为后续类似条件下综采工作面安全开采提供指导和借鉴。