近浅埋煤层大采高矿压显现规律与相似材料模型实验
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更新于2024-09-03
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"该文是关于近浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律的研究,通过在榆神矿区某矿N1200大采高综采工作面进行相似材料物理模型实验和现场实测,揭示了矿压显现的特点和规律。研究发现,工作面初次来压步距为56米,周期来压步距平均15.8米,支架平均工作阻力4843千牛顿,最大动载系数1.95,最大工作阻力9739千牛顿。受上覆双关键层影响,工作面出现大小周期来压现象,岩层垮落角呈现上大下小的分布,大周期来压时动载系数和超前支承压力峰值增加。"
在煤炭开采领域,矿压显现规律是保障安全生产的关键因素。本文针对榆神矿区近浅埋煤层的大采高工作面,进行了深入的研究。榆神矿区作为我国陕北煤炭基地的重要部分,其近浅埋煤层的开采面临矿压显现剧烈的问题,可能导致压架、涌水溃砂等严重事故。为了解决这些问题,科研人员采用相似材料物理模型实验,模拟真实开采环境,对N1200工作面进行了详细的研究。
实验结果显示,N1200工作面的矿压显现具有特定的周期性,初次来压步距较长,达到56米,而周期来压的步距平均为15.8米。这意味着在开采过程中,支架需要承受较大的压力变化,平均工作阻力为4843千牛顿。为了确保工作面的安全,支架需要具备足够的强度,最高可承受9739千牛顿的工作阻力。值得注意的是,工作面出现了因上覆双关键层影响导致的大、小周期来压现象。小周期来压时,岩层垮落的角度以主关键层为界,呈现上部大、下部小的特点;而大周期来压时,不仅动载系数增大,超前支承压力的峰值也显著增加,这些都加剧了矿压显现的复杂性。
这项研究通过模型实验与现场实测相结合的方法,为近浅埋煤层大采高工作面的矿压控制提供了科学依据,有助于优化开采工艺,减少安全事故,提高煤矿的安全生产水平。研究的成果对于类似地质条件下的其他煤矿也有重要的参考价值,对于预防和应对矿压显现问题具有实际指导意义。
2020-07-08 上传
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