綜放開采頂煤三維仿真模型的研究及應(yīng)用.pdf

1、綜合機(jī)械化放頂煤開采作為一種高產(chǎn)高效的采煤方法這些年在我國(guó)實(shí)踐上有了長(zhǎng)足發(fā)展，但是在指導(dǎo)理論上卻遠(yuǎn)沒有跟上實(shí)踐需要，對(duì)于放煤工藝參數(shù)的確定還是依靠經(jīng)驗(yàn)，而放煤理論特別是放煤仿真散體模型還是以金屬礦的放礦理論為基礎(chǔ)，發(fā)展并不完善。 綜合機(jī)械化放頂煤開采的頂煤冒放形態(tài)受很多因素影響，其中放煤口大小、頂煤厚度、放煤步距、放煤間距以及煤層傾角是主要影響因素，同時(shí)頂煤本身的性質(zhì)如硬度、煤層垮落角、松散后的煤體塊度大小以及工作面圍巖運(yùn)動(dòng)情況

2、對(duì)頂煤的冒放形態(tài)也是有影響的。 本文以經(jīng)典散體放礦模型為基礎(chǔ)，結(jié)合綜合機(jī)械化放頂煤的放煤工作面具體情況，提出了新的散體仿真模型，本仿真模型考慮了同層遞補(bǔ)，空位效應(yīng)，邊界效應(yīng)，頂煤垮落角影響；以FLAC<'3D>原有的數(shù)值模擬及三維可視化功能為平臺(tái)，采用其自帶的擴(kuò)展語(yǔ)言FISH語(yǔ)言編制了多個(gè)相關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)仿真模型，并從理論和相似模擬實(shí)驗(yàn)上對(duì)仿真模型進(jìn)行了檢驗(yàn)。 借助仿真模型，對(duì)三種不同頂煤厚度(3m、4m、6m)的綜放

3、開采作了不同采煤工藝下的放煤模擬；研究了不同煤層厚度、傾角下放煤步距、放煤間距與采出率和含矸率之間的關(guān)系，得出不同條件下的優(yōu)化方案；由于三維可視化技術(shù)的使用，使工作面的采煤工藝參數(shù)選取更加的直觀和科學(xué)。在仿真模擬的基礎(chǔ)上，研究了放頂煤工作面頂煤放出前后工作面礦壓分布的異同點(diǎn)，分析了頂煤放出形態(tài)對(duì)工作面物理參數(shù)的影響情況，得出頂煤放出前后，液壓支架上方的最大垂直應(yīng)力下降了25％，最大水平應(yīng)力下降了25％，主應(yīng)力下降了40％，覆巖破壞高度達(dá)