摘要:煤壁片幫是制約大采高軟煤綜采工作面安全、高效回采的主要因素之一?;诨茨系V區(qū)A組煤、B組煤煤系地層稟賦及下保護層開采生產條件,針對潘二礦11224工作面煤壁片幫破壞特點,采用現(xiàn)場實測、物理模擬、理論分析、工業(yè)試驗等方法,研究了多關鍵層結構跨煤組遠程下保護層開采覆巖采動裂隙發(fā)育規(guī)律和被保護層大采高軟煤綜采工作面煤壁失穩(wěn)力學過程,揭示了回采前已受采動影響的煤壁片幫機理并提出控制措施。結果顯示:①被保護層煤壁破裂形式主要為不規(guī)則滑移體沿破裂面的滑移運動,同時伴有區(qū)域多發(fā)性及傾向蔓延性,片幫跡線觀測到貫穿煤層的節(jié)理弱面;②物理模擬顯示,受下保護層開采影響,遠程被保護層11224工作面處于覆巖“三帶”中彎曲下沉帶內,并出現(xiàn)大量隨機分布的法向節(jié)理裂隙;③薄板模型極限撓度分析顯示,采高、關鍵層空間結構、垮落帶和斷裂帶巖層碎脹系數是決定“三帶”發(fā)育高度的主控因素,理論計算所得“三帶”發(fā)育特征與物理模擬一致;④基于煤壁片幫形式和受擾動影響特征,建立被保護層煤壁單元受力簡化模型,給出考慮圍壓作用任意形態(tài)三棱柱體剪切破壞判據;⑤三棱柱體破裂后形成滑移體,主控弱面控制滑移體的摩擦滑動,提出滑移體沿結構面摩擦滑動失穩(wěn)判據;⑥提高支架阻力和護幫力、采用“棕繩+注漿”柔性支護以及工字鋼輔助鋪網加強支架支護,可顯著提高煤壁單位穩(wěn)定性。
注:因版權方要求,不能公開全文,如需全文,請咨詢雜志社。
煤炭學報雜志, 月刊,本刊重視學術導向,堅持科學性、學術性、先進性、創(chuàng)新性,刊載內容涉及的欄目:
采礦理論與工程、“煤加工與潔凈化工技術”專題、煤與煤系氣地質與勘查、安全科學與工程、礦山環(huán)境保護、交叉·前沿、煤炭加工與利用、聚焦·評述、煤礦機電與智能化、本期推薦等
等。于1964年經新聞總署批準的正規(guī)刊物。