大采高超長工作面頂板災害預警研究.pdf

1、大采高超長工作面頂板災害預警是在山西省科技攻關計劃項目(200631118-02)和國家支撐計劃《礦井頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測與災害預警系統(tǒng)的研究》(2007BAK29B02)大背景下，結合神東集團委托的《采高7m開采技術研究》項目提出的。7m采高300m工作面頂板災害預警及防治是采礦工程實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域。本論文在對神東特厚煤層的地質開采條件現(xiàn)場調研和總結大量相

2、關資料的基礎上，綜合運用煤礦開采學、巖層控制理論、力學等手段，采用理論分析、數(shù)值計算和現(xiàn)場實測的方法，應用礦井頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測與災害預警系統(tǒng)軟件，分析大采高超長工作面頂板災害，做出預警并給出防治措施。通過研究得出以下結論：
　　 1)依據(jù)補連塔煤礦三盤區(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以上特厚煤層的儲量以及煤層特征，針對神東礦區(qū)7m以上特厚煤層的煤層以及頂板巖層的結構賦

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高效的角度，選擇最優(yōu)的特厚煤層開采方法。
　　 2)通過對大采高超長工作面礦壓觀測，總結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，指導大采高液壓支架的選型。
　　 3)建立頂板O-X型垮落伴隨颶風預測理論模型，提出大規(guī)模頂板O-X型垮落伴隨颶風災害的差分解法，預測空氣沖出巷道時在巷道中空氣的瞬時速度，考慮沿程阻力，給出巷道中颶風速度計算公式和沖擊載荷

4、的計算公式。
　　 4)分析煤礦頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測與災害預警系統(tǒng)研究背景，找到項目研究存在的問題，看清項目研究的發(fā)展趨勢，明確頂板監(jiān)測研究的主要內容和監(jiān)測傳感器的布點方式，確立煤礦頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測與災害預警系統(tǒng)實現(xiàn)的目標，定義頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結構與組成，編寫采場支架載荷分析算法和程序，解決了預警的關鍵技術，為實際生產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，對于采礦行業(yè)科技發(fā)展有