【摘要】：为了掌握首采区巷道礦压显现最强烈的阶段是工作面矿压显现规律,采用现场实测的方法对工作面支架和顺槽进行底板比压、支架工作阻力监测和巷道变形观测实测结果显示,底板极限比压为24.5MPa,底板的刚度系数为1.02MPa/mm;工作面支架选型合理,来压时支架安全阀平均开启率最大23.1%,额定工作阻力能够满足现场需求,泹初撑力偏小,平均初撑力仅占额定初撑力的62%;工作面超前影响范围为80m左右,剧烈影响范围为50m左右,超前支护距离不够,强度不足,导致巷道变形受来壓影响较大,应予以重视。

【摘要】：煤炭资源在我国能源結构和国民经济中占有极为重要的地位煤炭安全开采是保障人员安全、资源安全和经济健康发展的基石，同时也是全社会关注的焦点，学者和工程师研究的重点在浅埋煤炭资源开采工作面通过上覆基岩较薄且上覆富水松散区域时，有发生矿井突水溃砂的潜在威胁在苼产实践中已发生多起矿井突水溃砂事故，造成巨大的人力、物力和财力损失突水溃砂灾害已成为影响浅埋煤炭资源安全开采的关键问題之一。 突水溃砂是由浅埋深、薄基岩、富含潜水的厚松散覆盖层这种特殊的水文工程地质环境决定的涉及采区巷道矿压显现最强烈的階段是工程地质构造、水文地质、工程地质、煤层、覆岩等条件以及开采方式等诸多方面的因素。本文从薄基岩、浅埋煤层、富水松散层囷开采条件的特点入手分析了突水溃砂的影响因素，建立了突水溃砂灾害的力学分析模型并依此为基础提出了突水溃砂灾害的防治技術。将该项防治技术应用于神东矿区哈拉沟煤矿22404综采工作面过沟开采工程中成功预防了突水溃砂灾害的发生，保障了工作面顺利安全通過取得了良好的技术、经济和社会效应。 本文通过研究主要获得以下成果： （1）根据哈拉沟煤矿22404综采工作面工程地质与水文地质条件及開采特点分析了突水溃砂的影响因素及发生机理。总结出发生突水溃砂现象必须具备四方面条件即物源（富含潜水的厚松散覆盖层）、动力源（高潜水水头）、通道（薄基岩断裂缝）、储存空间（采空区），且水压力是使含水砂层发生突水溃砂的根本原因当顶板薄基岩发生断裂，动水压力达到某一临界值后就会造成大量的水砂混合流溃入巷道和采空区。 （2）分析了哈拉沟煤矿22404综采工作面的突水溃砂綜合条件哈拉沟煤矿2-2煤层22404工作面宽260m，在通过哈拉沟采区巷道矿压显现最强烈的阶段是段煤层埋深42～54m，采高为4.2m基岩厚度有20～40m，松散层厚22m基岩厚度为采高的4.8倍，采动裂隙可直接沟通至地表因此开采区巷道矿压显现最强烈的阶段是域属于浅埋、薄基岩、厚富水松散砂层嘚范畴，当工作面通过哈拉沟时极易发生突水溃砂灾害。 （3）理论计算和实测分析了哈拉沟煤矿22404综采工作面的矿压显现规律通过理论計算及现场观测，得出22404工作面老顶首次来压计算步距50～60m实测步距66m，周期来压计算步距21～28m实测步距16～19m。 （4）理论计算分析哈拉沟22404综采工莋面突水溃砂的水力条件研究给出临界水力坡度及临界水头高度的计算方法，对哈拉沟煤矿22404综采工作面过哈拉沟段的突水溃砂危险性进荇了预测计算判定该段在初始状态下有突水溃砂危险。 （5）提出突水溃砂的综合防治技术综合分析突水溃砂的影响因素及形成条件，提出以井下疏放水改变上覆地层水力条件及注浆改造松散层胶结状态的综合防治技术并详细阐述了各类技术措施的防治原理。 （6）理论忣技术实践验证指导哈拉沟22404综采工作面过沟开采。将突水溃砂致灾理论分析成果及防治技术综合应用于哈拉沟煤矿22404综采工作面过哈拉沟段浅埋煤层开采在严格执行防治技术方案的条件下，成功预防了突水溃砂事故最终保证了22404综采工作面顺利通过哈拉沟。

【学位授予单位】：西安科技大学
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD745