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超长综放工作面顶板破断规律研究

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文档简介:

超长综放工作面顶板破断规律研究煤炭工程2010年第2期超长综放工作面顶板破断规律研究崔树江(山西潞安矿业集团余吾煤业有限责任公司,山西长治~6013)摘要:超长综放工作面除了在工艺和设备配套等方面有自身的特点之外,在工作面顶板岩层结构破坏特征和顶板来压特征等方面也有其特殊的规律,因此在工作面采场矿压控制技术等方面必须采取一些特殊的措施,以确保超长综放工作面的安全生产。文章主要运用物理、数值模拟和现场实测等研究手段,分析了余吾煤业公司S1201超长综放面顶板岩层的破断规律及工作面矿山压力显现规律,得到的一些有益结论,可为指导超长综放工作面的安全高效生产提供参考。关键词:超长综放工作面;顶板破断规律;数值模拟中图分类号:TD325文献标识码:B文章编号:1671—0959(2010)O232-{)3在大功率和高可靠性设备配备的基础上,为了充分发挥工作面设备的综合效能,T作面尺寸(尤其是工作面长度)不断增大,工作面单产随工作面长度的加长而增加。此外,工作面长度加大后,可减少巷道掘进率和工作面搬家次数,从而大幅度提高工作面工效。因此在设备配备(尤其是工作面刮板输送机的能力)和地质条件一定的前提下,加长工作面长度,已成为工作面高产高效主要技术方向之一。布置超长综放工作面,实现高度集中生产,由此引起采场覆岩的大范围破坏与运动,对采场矿压和岩层移动会产生变化,文章主要针对超长综放工作面的顶板岩层破坏规律展开相应的研究工作。1工作面概况余吾煤业公司S1201工作面为大采高超长综放工作面,工作面走向长度937m,倾斜长度280m,所采3煤层厚度为5.71~6.15m,平均5.85m,煤层普氏系数为0.8,地应力为650~750kN/m;煤层整体为向西倾斜的单斜构造,坡度为0。~5。,平均坡度3。,煤层含一层0.05m夹矸。工作面煤层顶底板岩性见表1。表1S1201工作面顶底板岩性表2物理模拟随着回采工作面自开切眼开始推进,根据已采空面积的情况,悬露的基本顶岩层由于与上部岩层的离层因而可以视为薄板。对于薄板的破断规律,可以采用相似材料模拟试验,研究在不同支承条件下,不同T作面长度时的板的破断形状。由于考虑基本顶岩层的初次断裂及S1201综放面两巷均处于实体煤范围的条件下,因此主要考虑薄板32在四边固支条件下的破断规律。在实验室模拟了两种工作面长度条件下的薄板破断规律,见表2。随着工作

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