【摘 要】
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急倾斜煤层开采技术是我国煤炭开采技术的重要组成部分,急倾斜煤层赋存条件的复杂性,决定了急倾斜煤层开采方法的多样性,其中,巷道放顶煤开采是近年来开采急倾斜厚煤层有效技
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急倾斜煤层开采技术是我国煤炭开采技术的重要组成部分,急倾斜煤层赋存条件的复杂性,决定了急倾斜煤层开采方法的多样性,其中,巷道放顶煤开采是近年来开采急倾斜厚煤层有效技术之一。巷道放顶煤开采的关键工艺参数有:区段高度、区段煤柱高度、顶煤松动爆破参数,论文以潞宁大汉沟煤业有限公司矿井5号急倾斜煤层开采为工程背景,研究了5号煤巷道放顶煤开采的关键技术及参数,研究内容与结论如下:(1)本文对大汉沟煤业有限公司进行了现场调研,收集有关资料,并对该矿5号煤层及顶底板做了煤岩力学实验,实测了煤岩物理力学参数。(2)建立顶煤力学模型,对运巷应力极限平衡区高度和顶煤上部采空区边缘极限平衡区高度进行理论计算,理论推导出合理区段高度;利用FLAC3D软件建立大汉沟煤业有限公司5号煤层三维数值计算模型,分析研究在不同区段高度情况下顶煤应力、位移、破坏特征,确定合理区段高度。(3)建立顶煤垮落后的力学模型,利用弹性地基梁理论,对煤体进行受力分析,得出合理区段煤柱高度;利用FLAC3D软件建立大汉沟煤业有限公司5号煤层三维数值计算模型,分析煤体应力、破坏特征,确定合理区段煤柱高度。(4)根据5号煤层赋存条件及煤岩力学特性,结合巷道放顶煤开采的工艺特点,对顶煤松动爆破参数进行研究,为大汉沟煤业有限公司5号煤层选择合理的松动爆破参数并制定合理的松动爆破方案。保证顶煤回收率及巷道稳定。(5)通过理论分析、数值模拟、现场应用相结合的方法,确定潞宁大汉沟煤业有限公司5号煤层合理区段高度为14m,合理区段煤柱高度为2m,顶煤松动爆破采用深孔与浅孔相结合的方法,共布置5个炮眼,顶眼3个,上帮眼1个,下帮眼1个;循环步距为1.6m。
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