綜放面頂板分類與支架圍巖關系的研究.pdf

1、該文以礦山壓力理論為依據(jù),分析了影響綜放采場頂板運動的因素,并采用新的頂板分類方法(頂板質(zhì)量指數(shù)法),對綜放工作面頂板進行了分類;利用計算機和相似材料模擬等手段,研究了綜放采場煤巖移動規(guī)律和頂板結(jié)構類型,得出了支架圍巖關系的表達式;通過現(xiàn)場實測搞清了放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,得到了礦壓參數(shù),為典型開采條件下的綜放采場頂板控制提供了科學依據(jù).在上述研究的理論基礎上,研制開發(fā)了采場頂板分類軟件,提出了特殊地質(zhì)條件下的綜放面頂板控制技術對策.

2、通過對該課題的研究,主要得出以下結(jié)論:1.分析了影響綜放采場頂板運動的因素,采用了新的頂板分類方法—頂板質(zhì)量指數(shù)法,對綜放面頂板進行分類.該分類法是以起主要作用的"三因子"即巖層強度、分層厚度和節(jié)理裂隙間距為依據(jù)進行分類的,能較好地適用于綜采放頂煤工作面.該方法具有使用簡便,概念清楚,分類目標少,易于確定直接頂和老頂?shù)募墑e等特點.2.研究了放頂煤采場頂板結(jié)構的種類,分析了形成頂板結(jié)構的條件,并得出了圍巖支架關系的表達式,即:①"煤—煤"

3、結(jié)構P<,T>=(ρT<,2>+T<,1>)γ<,t>+P<,c>;②"巖—矸"結(jié)構P<,T>=Tγ<,t>+M<,z<,1>>γ<,z>+P<,C>;③巖梁結(jié)構P<,T>=Tγ<,t>+M<,z>γ<,z>+P<,C>.3.模擬研究了綜放采場煤巖移動規(guī)律,求得了頂煤可放性綜合評價指標(Y)的數(shù)學表達式,即Y=0.0006338H-0.00786Rc+0.238C-0.1797m<,j>+0.01434m<,d>+0.704,得出了影響

4、頂煤可放性因素的主次排序為開采深度(H)、煤層強度(Rc)、夾石層厚度(m<,j>)、煤層厚度(m<,d>)和裂隙發(fā)育特征(C),并對兗州礦區(qū)典型綜放面的頂煤可放性進行了預測.4.對典型開采條件下的綜放面進行了礦壓觀測研究,得出了礦壓參數(shù).直接頂初垮步距平均為13.9m;老頂初次來壓步距平均為51.1m,動載系數(shù)為1.49,周期來壓步距平均為16.2m,動載系數(shù)為1.38.支架受力特點是前柱阻力大于后柱,活柱縮量比來壓前增加11.3mm