浅埋煤层沟谷下开采矿压规律及支架阻力研究

来源 :西安科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zl9881123
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
榆神北矿区浅埋煤层的地形地貌普遍呈现沟谷状,开采该地形下覆存的煤层时矿压规律不同于一般非沟谷区覆存的浅埋煤层,工作面矿压的显现异常的强烈,工作面液压支架极易出现“压死”现象,对工作面的安全生产造成一定的安全隐患。基于此,本文以隶属于中煤能源的南梁煤矿1-2煤工作面开采为工程研究背景,针对该矿沟谷地貌下浅埋煤层开采条件,运用理论分析、数值模拟、物理相似模拟和机器学习预测等研究方法,对沟谷地貌下浅埋煤层开采覆岩运动及支架阻力的选取进行了研究,主要研究成果如下:(1)通过理论分析,得出南梁1-2煤工作面开采初次来压步距为30.76m,周期来压步距为12.55m,工作面过较浅沟谷逆坡开采时来压步距为9.7m,支架阻力7208.75kN,过深沟谷逆坡段开采来压步距为8.7m,支架阻力7459.373kN,过非沟谷区开采支架阻力为7259.96kN,,过浅沟谷开采支架阻力为7459.43kN,过深沟谷开采支架阻力为8551.44kN,不同沟谷深度及顺、逆坡下开采工作面矿压规律亦不相同。(2)通过相似模拟和数值模拟可知,工作面逆坡开采扰动导致关键层回转,坡面发生拉伸破坏,裂隙发育至地表。工作面在过浅沟谷逆坡开采时,周期来压步距为10.5m,模拟液压支架读数为7368.53kN,采场顶板应力大小为2.3MPa;工作面在过深沟谷逆坡开采时,周期来压步距为9.5m,模拟液压支架读数为7533.4kN,采场顶板应力大小为2.1MPa。过浅沟谷底开采支架阻力为7459.43kN,采场顶板应力大小为1.9MP,过深沟谷底开采支架阻力为8435.55kN,采场顶板应力大小为3MPa,过非沟谷区开采支架阻力为7259.96kN,采场顶板应力大小为1.9MPa,矿压规律同理论分析基本一致。(3)根据南梁1-2煤层沟谷地形的浅埋煤层地质和地貌特征,收集相关数据通过python编写了过沟底开采工作面支架阻力预测软件。与此同时,采用改进后的逻辑斯提算法(LR)来优化梯度提升回归(GBRT)模型。将该预测模型应用于液压支架阻力的预测,预测结果与LR(线性回归模型)、SVM(支持向量机模型)、DTR(决策树回归模型)EN(弹性网回归模型)进行对比分析。结果表明:LR-GBRT模型的泛化能力较高、预测误差较小,可以对南梁1-2煤沟谷下开采液压支架阻力进行有效预测,对类似地质条件下煤层开采支架阻力的选取有较好的参考价值。
其他文献
在药物合成和化工生产中,亚胺作为重要的中间体,有着广泛的应用。而在传统的胺与羰基化合物缩合的工艺上,由于羰基化合物非常活泼,难以得到理想的产率,因此寻找反应条件温和,
随着浅部资源的逐渐枯竭,深部开采将成为我们未来获取矿产资源的主要途径之一。尾砂胶结充填技术成为实现深部矿山安全、绿色、高效开采的重要技术载体。虽然胶结充填技术可
伴随着我国经济的快速发展,能源短缺与环保危机日益严重,迫切需要开发新能源材料以满足能源与环保的要求。在目前的研究热点中,超级电容器和电解水是两个重点研究方向。但现
白云鄂博共生矿是举世闻名的富含稀土资源的铁-稀土-铌共生矿床,稀土资源形成选矿—分解—萃取分离稀土的工艺路线,但稀土利用率偏低,大量稀土随尾矿堆置于尾矿坝中。白云鄂
本文将空间飞网抓捕技术和拦截型主动防护技术综合起来,对飞网的材料、结构进行设计,作为主动防护系统的新型拦截对抗手段。飞网系统发射展开之后会以一定的面积去拦截来袭目
近年,超材料的研究覆盖了众多领域,从微波到可见光波段,从基础研究到应用研究。最初,超材料基本是由金属-介质-金属三层结构构成,称为“金属超材料”。近年,由于全介质超材料
气缸套-活塞环摩擦副作为柴油机中将化学能转化为机械能的核心部件,与活塞和缸盖共同组成燃烧室,在工作过程中承受循环变化的热负荷及机械负荷。随着柴油机强化程度的不断升
本论文以F51双相不锈钢作为渗氮基体材料,其组织由γ-奥氏体和α-铁素体两相组成,对其进行450℃和550℃两种温度离子渗氮处理。利用光学显微镜(OPM)、扫描电子显微镜(SEM)观
由于能源危机和环境污染问题,可再生能源转换与存储技术受到人们的广泛关注,包括燃料电池和金属空气电池等,其中涉及的氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR)动力学缓慢、过电势高,那
长期暴露在高砷污染环境下会导致人体皮肤和多个器官发生癌变,严重影响人类身体健康。在地下水中,无机态的砷主要以三价砷(As(III))和五价砷(As(V))形式存在,与As(V)相比,As(III)活性更强