石窑店煤矿浅埋煤层初采期顶板致灾机理及控制研究

来源 :煤炭科学研究总院 | 被引量 : 6次 | 上传用户:songhongyu8211
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近几年随着神府矿区采深的加大,开采埋深为60m~150m的厚基岩型浅埋煤层矿井逐渐增多,随之出现许多新的问题,比如部分厚基岩浅埋煤层初采期顶板大面积悬顶、基本顶初次来压期间矿压显现异常剧烈。由于针对浅埋厚基岩顶板致灾原因的研究较少,缺乏此类顶板控制的理论依据,导致顶板处理后仍不能杜绝灾害的发生,因此该问题需要进一步研究。本论文以石窑店煤矿所采的5-2煤为研究对象,在实验室实验和矿压实测数据分析的基础上,采用理论计算和数值模拟相结合的方法对厚基岩浅埋煤层初采期顶板破断与垮落规律进行分析,并研究了其致灾机理,在此基础上对初采期顶板控制技术进行研究,确定强制放顶为最佳控制办法,并通过数值模拟和理论计算对强制放顶的关键参数和方案(如强制放顶层位和高度、合理炮孔间距及掏槽孔布置)等进行了全面研究,经215206工作面现场实践证明,由该方法确定的爆破方案工程量小且效果显著。主要研究成果如下:(1)5-2煤层顶板弹性模量大,单轴抗拉强度高,顶板砂岩层厚度大裂隙不发育,整体性强,直接顶初次垮落步距约为35m,这是初采期间顶板大面积悬顶并容易引发飓风的主要原因;12.2m厚的上位基本顶与6.6m厚的下位基本顶复合破断,初次来压步距为55m,基本顶断裂后形成三铰拱结构,由于铰接岩块高长比大,抗滑落失稳能力弱,当回采到梁前端断裂线处即发生滑落失稳,导致工作面出现台阶下沉,这是初采期矿压显现剧烈的原因。若在切眼处采取强制放顶,当顶板处理层位达到下位基本顶时,可以改变下位基本顶岩层结构,使之提前垮落并充填满采空区,从而可以使上位基本顶只发生断裂,而不发生失稳垮落,能够有效减小来压强度,同时也能消除大面积悬顶垮落形成飓风的条件。(2)初次来压步距与放顶高度的关系为:存在一个合理放顶高度区间,在此区间内来压步距随着放顶高度增加而线性减小,当超过该区间时基本顶初次来压步距增大并维持为一个定值,并由此确定215206工作面强放高度为7m。(3)根据爆破漏斗理论,分析了延长药包在单自由面和双自由面不同情况下发生减弱抛掷爆破时最小抵抗线与装药直径、密度的关系,并根据最小抵抗线确定掏槽炮孔和其余炮孔的布置方案和参数。
其他文献
随着海洋开发的不断深入以及军事应用的要求,潜器和水下作业装置的工作深度不断增加,深水电机作为水下装置的重要驱动元件,对其密封技术的要求也在不断地提高。磁力密封驱动器的主动磁转子和从动磁转子之间通过磁力耦合传递运动、力和力矩,由电机驱动主动磁转子,磁力通过隔离套驱动从动磁转子运动,实现力矩的无接触传递,变动密封为静密封,可彻底解决机械传动装置轴封泄漏,实现零泄漏的运动传递,同时还可对电机进行过载保护
随着计算机技术的飞速发展,CAD在机械制造行业应用的越来越广泛。但是CAD软件的通用性难以满足各种具体产品设计的需要,根据不同的实际需求,以通用CAD软件为基础,CAD二次开发技术已成为现代产品设计的重要组成部分。虚拟样机技术作为新的CAE技术方法,能够在物理样机制造出来之前,通过建立虚拟样机模型方便地修改产品的设计,不但可以缩短开发周期,而且设计质量和效率得到了提高。本论文以参数化设计和虚拟样机
磁流体是一种兼具流动性和磁响应特性的新型功能材料。磁流体密封由于其具有零泄漏、磨损小、寿命高等独特的优点已经在气体的密封中得到了广泛应用。然而,在液体环境中,磁流体旋转密封因涉及复杂的物理过程,密封性能很难保证。目前,磁流体旋转密封液体的失效机理尚未明确,且未见能够有效密封液体的磁流体旋转密封结构。基于以上背景,本文针对磁流体旋转密封液体技术问题,通过理论、仿真和实验对直接接触型和气体隔离型两种旋
在汽车电子技术飞速发展以及市场竞争越发激烈的形势下,汽车电控单元的性能要求越来越高,同时开发周期也必须更短。ECU(ElectronicControl Unit,电子控制单元)硬件在环仿真技术
期刊
矿山尾砂的处置与利用问题,涉及当今社会发展中人口、资源、环境三大主题,在相当程度上影响着人类社会的可持续发展,因而引起人们的高度重视。本文以水口山柏坊铜矿尾砂为主
目前湿法炼锌难处理残渣中的银一直不能很好的回收利用,越来越多的残渣只能采用堆放处理,这不光造成了贵金属银资源的浪费,也给环境带来很大的压力。为了改变这种现状,本文针
期刊
随着科技的发展,国防、工业等应用领域对装备机构的灵活性、运行速度和运行精度等要求越来越高,轻质和柔性结构在工程中的应用越来越多;由此构成了柔性多体动力学系统或刚柔耦