大采高超長工作面頂板災(zāi)害預(yù)警研究.pdf

1、大采高超長工作面頂板災(zāi)害預(yù)警是在山西省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(200631118-02)和國家支撐計(jì)劃《礦井頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研究》(2007BAK29B02)大背景下，結(jié)合神東集團(tuán)委托的《采高7m開采技術(shù)研究》項(xiàng)目提出的。7m采高300m工作面頂板災(zāi)害預(yù)警及防治是采礦工程實(shí)踐中遇到的迫切需要解決的重大工程問題，是前人有所涉及但未從根本上解決，能形成重大突破的前沿領(lǐng)域。本論文在對(duì)神東特厚煤層的地質(zhì)開采條件現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和總結(jié)大量相

2、關(guān)資料的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用煤礦開采學(xué)、巖層控制理論、力學(xué)等手段，采用理論分析、數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法，應(yīng)用礦井頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)軟件，分析大采高超長工作面頂板災(zāi)害，做出預(yù)警并給出防治措施。通過研究得出以下結(jié)論：
　　 1)依據(jù)補(bǔ)連塔煤礦三盤區(qū)2-2煤層、大柳塔礦三盤區(qū)5-1煤層和上灣礦一盤區(qū)1-2煤層的工程背景，搞清神東礦區(qū)7m以上特厚煤層的儲(chǔ)量以及煤層特征，針對(duì)神東礦區(qū)7m以上特厚煤層的煤層以及頂板巖層的結(jié)構(gòu)賦

3、存條件，從提高資源回收率、回采巷道工程量、安全可靠以及能否高產(chǎn)高效的角度，選擇最優(yōu)的特厚煤層開采方法。
　　 2)通過對(duì)大采高超長工作面礦壓觀測(cè)，總結(jié)出大采高超長工作面支架壓力增大的規(guī)律，并分析了原因，指導(dǎo)大采高液壓支架的選型。
　　 3)建立頂板O-X型垮落伴隨颶風(fēng)預(yù)測(cè)理論模型，提出大規(guī)模頂板O-X型垮落伴隨颶風(fēng)災(zāi)害的差分解法，預(yù)測(cè)空氣沖出巷道時(shí)在巷道中空氣的瞬時(shí)速度，考慮沿程阻力，給出巷道中颶風(fēng)速度計(jì)算公式和沖擊載荷

4、的計(jì)算公式。
　　 4)分析煤礦頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)研究背景，找到項(xiàng)目研究存在的問題，看清項(xiàng)目研究的發(fā)展趨勢(shì)，明確頂板監(jiān)測(cè)研究的主要內(nèi)容和監(jiān)測(cè)傳感器的布點(diǎn)方式，確立煤礦頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，定義頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成，編寫采場(chǎng)支架載荷分析算法和程序，解決了預(yù)警的關(guān)鍵技術(shù)，為實(shí)際生產(chǎn)和指揮提供了可靠的依據(jù)。
　　 因此，本次7m大采高300m超長工作面的嘗試，對(duì)于采礦行業(yè)科技發(fā)展有