急倾斜水平分段放顶煤顶煤放出规律研究-采矿工程专业论文.docx

Subject Subject ：Study on Top Coal Caving of Horizontal Section Top Caving in Steep Seam Specialty：Mining Engineering Name ：Wu Jianwen Instructor：Shi Pingwu Key words：the theory of ellipsoidal draw PFC2D the rule of caving steep se锄parameter ofcaving computer simulation Thesis ：Application Research 姿料技大学学位论文独创性说明 姿料技大学 学位论文独创性说明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学 或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：茯蕴三日期：a新择5月l明 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间 论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课 题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。 必威体育官网网址论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：试j蠡炙 指导教师签名： 日 1绪论1绪论 1绪论 1绪论 1．1论文选题的背景 急倾斜煤层是指赋存角度45。一90。的煤层，其形成是几亿年来地壳不均衡沉降和冲 蚀作用，以及后期地质构造运动数度褶皱和断裂运动的结果，这种赋存条件在世界上也 是罕见的。这类煤层的储量与产量在我国不超过5％，但它在许多地区都有赋存，主要分 布于南方缺煤省市，如广东、福建、海南、四川、云南和重庆市等，北方的一些边远和 边疆少数民族地区，如新疆、内蒙、青海、甘肃等，一些政治经济的重要地区，如北京 等。因此对急倾斜煤层开采的研究将对这些地区的经济发展有着重要意义【1l。 急倾斜煤层的开采方法直到八十年代中后期除相当一些矿井采用“落垛垛”、“倒缶 缶”一类落后的旧柱式采煤方法外，正规的采煤方法主要是水平分层采煤法。由水平分 层采煤法的特点决定了其具有巷道掘迸率高，生产能力低的缺点f2J。而急倾斜水平分段 放顶煤采煤法，是急倾斜煤层采煤法及其回采工艺的重大改革，是厚煤层优化开采技术 方向及“八五”期间重点推广的项目之一。急斜水平分段综采放顶煤，上世纪八十年代 末在窑街、辽源、乌鲁木齐矿区先后试验成功。与水平分层采煤法相比，它具有一些不 可替代的优越性ljJ。 急倾斜水平分段放顶煤与缓斜煤层最大的不同，是缓斜煤层影响产量的重要因素是 工作面长度，我国缓斜特厚煤层综放高产高效工作面长度都较大。而急倾斜煤层水平分 段开采，工作面长度L是由煤层厚度M所限定的(L=Mcosot，Ⅱ为煤层倾角)，在工作面 推进速度一定的前提下，提高产量的有效途径是尽可能合理的提高水平分段高度，水平 分段高度是急倾斜放顶煤开采的关键技术参数【4】。 当顶煤分段高度提高后，急倾斜水平分段放顶煤将面临两个关键性问题：一是顶煤 能否充分破碎及采取何种技术措施使顶煤的破碎度满足放出要求；二是己充分破碎的顶 煤能否从放煤口中充分放出。对这两个关键问题的研究将直接关系到急倾斜水平分段放 顶煤产量的提高。对于顶煤能否充分破碎及如何使破碎度满足放出要求这个关键问题， 将在本人所参加的另一个注水项目中进行研究。本论文研究的是第二个问题，即假设顶 煤在已充分破碎的条件下其放出规律的研究。 对于顶煤放出规律的研究，国内外专家学者得出的理论成果大多是缓倾斜煤层放顶 煤理论和金属放矿理论，对急倾斜水平分段放顶煤的放煤规律少有研究。而由于急倾斜 煤层的特殊性，其放出规律与缓倾斜煤层及金属放矿理论是有所差异的。在急斜水平分 段放顶煤中，顶底板位于工作面的两侧，与缓斜煤层开采有很大的不同，从“能破碎” 的角度，急倾斜煤层依靠矿山压力的作用破碎顶煤的高度是有限的，另外在煤层顶底板 西安科技大学硕士学位论文处迸行放煤时，顶煤受到顶底板边界条件的限制，其放出规律与缓斜煤层开采是不同的。 西安科技大学硕士学位论文 处迸行放煤时，顶煤受到顶底板边界条件的限制，其放出规律与缓斜煤层开采是不同的。 此外，放顶煤开采的放煤口和金属矿的放矿口