大倾角综采工作面遇断层开采技术研究

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本论文通过大倾角复杂煤层遇到断层破碎带的开采技术研究,研究大倾角复杂煤层综采面遇到断层究竟是采取过断层方法直接穿过断层回采还是工作面搬家重新开切眼绕过断层破碎带回采,为实现此类煤层的安全高效开采提供参考。研究主要包括:1)揭示了断层破碎带“活化”机理及断层破碎带“活化”滑移影响因素:断层倾角、断层开采的附加剪应力增大正应力减小以及断层及围岩性质等;大倾角工作面回采遇断层破碎带,断层带区域煤岩体完整性遭到破坏,断层带附近顶板产生发生变形、破坏及运移,特别是当工作面倾斜中上部顶板岩体接触到断层破碎带时,顶板与支架之间的系统稳定变得尤为复杂,难以保证工作面支护系统的稳定性;2)通过相似模拟与数值模拟研究得出,工作面推进至距离断层破碎带前20m范围时,应力与位移急剧增大,塑性区范围明显扩大,可知该区域已进入断层对工作面的主要影响区,应当在该区域开始采取过断层技术措施,同时在过断层破碎带期间增强工作面安全生产措施,增强支护管理;确保综采面安全高效通过断层破碎带。3)开展了工程实践研究,分析攀煤集团花山煤矿6152综采面过断层时支架失稳原因有断距过大,采高加大、支架过重、架前冒顶、未安装防倒防滑装置、侧护倒置与故障、拉架操作不当。同时以花山煤矿6143综采工作面过F1断层为背景,采用定点法检测特殊构造区,提前进行注浆加固断层破碎带以及附近的顶板和煤岩体,在断层破碎带影响范围采取切底法直接穿过断层,同时过断层破碎带期间采取特殊支护、防滑防倒、防飞石飞矸以及支护控顶等技术措施。
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