动静载叠加机理下工作面上端头矿压控制技术研究
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更新于2024-09-03
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"邻近采空区工作面上端头矿压显现及控制技术"
在煤炭开采过程中,邻近采空区的工作面上端头的矿压显现是一个重要的安全问题。标题中的"邻近采空区工作面上端头矿压显现及控制技术"指的就是针对这种现象的研究与解决策略。描述中提到的余吾矿N2105工作面在回采过程中遇到沿空巷道频繁出现矿压显现的问题,这可能导致巷道失稳、设备损坏甚至人员伤亡。
"动静载叠加机理"是理解矿压显现的关键。在开采过程中,工作面受到动态载荷(如采煤机械的震动)和静态载荷(如煤岩体自身的重量)的共同作用,这种叠加可能导致煤岩体的应力重新分布,引发矿压显现。在这种情况下,工作面上端头的煤岩体尤其容易失稳和破坏。
为了有效控制矿压显现,文中提出了两种解决方案:一次锚网支护和锚网索支护+高压水射流巷帮卸压协同控制。前者通过安装锚杆和金属网来加固巷道,提供刚性支撑;后者则利用高压水射流技术对巷帮进行卸压,降低煤岩体的应力状态,两者结合可以形成强弱强的结构,增强围岩的稳定性。
数值模拟和现场实测结果显示,锚网索支护配合高压水射流巷帮卸压的方法能显著改善上端头巷道的稳定性,有效地防治矿压显现。这种方法的实施对于防止巷道破坏、保障煤矿安全生产具有重要意义。
近年来,随着综合机械化水平的提升,虽然工作面的支护强度有所提高,但矿压显现的问题逐渐转移到巷道中,特别是在回采工作面附近的区域。因此,针对这些高风险巷道的控制研究变得至关重要。文章提及的工程实例和解决方案为此类问题提供了理论支持和实践参考。
文章深入探讨了邻近采空区工作面上端头矿压显现的机理,并提出了一套有效的防治技术,包括动静载叠加机理分析、锚网索支护与高压水射流卸压的协同应用,以及通过数值模拟和现场测试验证了其有效性。这些研究成果对提升煤炭行业的安全生产水平具有积极的推动作用。
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