采场上覆岩层运动规律研究及采场矿压信息处理系统.pdf

山东科技大学
硕士学位论文
采场上覆岩层运动规律的研究及采场矿压信息处理系统
姓名:王新田
申请学位级别:硕士
专业:采矿工程
指导教师:许东来

开放数据库《摘要关键词:岩层运动矿山压力显现的关系,进行了详细的分析和研究。煤层采出后,由于上覆岩层的运动,采场围岩内的压力重新分布,其外在表压力显现来推断上覆岩层运动。在此理论分析的基础上,本文运用开放数据库互连技术,研发出~套采场矿压信息处理系统,以实现对矿压信息的及时自动处理。本文对采场上覆岩层运动和发展的基本规律及其与采场现就是矿山压力显现。因此,采场围岩支承压力分布及显现和上覆岩层运动有着一定的关系,找出其关系,就可以通过矿山矿山压力压力显现:,,.加,..
髀问题提出的目的和意义展,煤炭企业对采煤工艺和技术经济指标提出了更高的要求,高档普采工作面各工序间的优化配合与高质量的顶板管理是实现高产高效的重要手段。目前高档普采面回采工艺中存在着上和空间上的合理配合关系,是进一步提高高档普采面产量和效率的重要手段,也是进一步提高矿井经济效益和安全效益的我国对高档普采工作面的研究虽己进行多年,但由于各地区煤层赋存条件存在很大差异,目前尚无统一的、行之有效的具体方法可供应用。目前普遍采用的办法就是利用矿山压力监测,以掌握采场上覆岩层的运动发展规律,制定合理的顶板控制和生产决策。但面对大量繁多复杂的矿压数据,如何处理是一极待解决的问题,而且稍有疏忽便会出现错误。因此,本文研发一套采场矿压信息处理系统,解决这一难题。开展这~课题的研究,将对我国高档普采工作面的生产具有重要的现实随着工作面单产的不断提高,工作面推进速度的不断加快,使得常规的工序刂⒉擅安全距离偏大,影响了工作面内部工序的合理匹配,妨碍了工作面工序工时利用率和随着我国改革开放的进一步深入和市场经济的不断发采煤机开机率低,采煤、回柱必须远距离间隔平行作业,复合项板控制管理困难等问题,直接影响了高档普采面的产量和安全。因此,研究高档普采面围岩移动规律乇鹗遣晃榷ǖ母合顶板侠硌≡窆ひ樟鞒蹋呕夭晒ひ罩懈鞴ば蛟谑奔有效措施。硕士学位论文意义。
国内外研究现状工作一一即在一定的载荷条件下工作,支架上显现的压力大小开机率的进一步提高。在普采工作面快速推进的条件下,科学地确定合理的工序流程,对普采面高产高效具有重大意义。板移动规律的研究主要有“拱”和“梁”两种假说,现分述如掩护拱假说的基本观点是:采动形成的工作空间是在一种“拱”的结构掩护之下;“拱”结构承担上覆岩层的重量,通过拱脚传递到煤层及岩体上的压力及由此在煤及岩石中岩重,支架是在由“拱”的结构尺寸所圈定的破碎岩石荷重下与支架本身的力学特性无关。根据国内外广大采矿工作者长期的实践和理论探索,对工作面上覆岩层移动规律已经有了基本的认识,目前对采场项掩护“拱”假说形成的应力,是煤及岩层破坏的原因,也是“拱”结构本身向外扩展的条件;采动空间的支护仅承受拱内已破坏岩层的根据对拱的性质及形成条件的不同解释,这类假说又可分为下列两种:匀黄胶夤凹自然平衡拱假说是由俄国学者·普罗托吉亚阔诺夫在对大量巷道顶板破坏情况观察的基础上提出硕士学位论文下:说
爿【/一,二≥\一/骸钟/——瓮弋工作面推进中的自然平衡拱图卜自然平衡拱状。这个拱是自然形成的,拱的高度茄也愕难沂慷群拖道宽度暮浼涞墓叵悼捎上率奖硎荆式中3J琭为普氏系数,可由岩石的单向抗压强开采深度不是很大的巷道支护反力。曾经有不少人企图用普氏自然平衡拱的理论来解释采场推进过程中周围岩层中的应力和支架上的压力显现。其力学模示。利用该模型壁前方支承压力现的压力随采场象,但不能解释采场矿压显现的由图卜芍#绻ぷ髅婕绦平案遠将通达地硕士学位论文道开掘后,已采空间上部岩层将逐步冒塌成图卜竟暗男度蟪觯实践证明,普氏拱假说适用于确定强度不高’,型如图卜可以说明采场第一次来压阶段煤及采场支架上显推进而增加的现周期性变化规表。显然这是违背客观实际情况的。鉴于这种假说所描绘的岩来的。该假说认为,巷律。,:———‘—————————。一—.●
沽凹偎压力拱假说在本世纪年代前后,曾经得到很多人拥护。力拱跨越整个采场采动的煤层和采空曲线进入水平状态的原始压力区域。①压力拱切断了拱内外岩石力的联系,承担了上部岩层②采场支架仅仅承担拱内纯囟デ陨现凉氨呓绱岩石的重量。支架是在~定的载荷条件下工作。因此支架上显假说较好的解释了采场周围支承压力的存在,较好的说层运动和破坏规律与客观实际不符,所以不能用以解释回采工作面产生的矿山压力问题。比较有影响的是苏联学者,工程师中·许普鲁特,由他提出的假说模型如图卜尽M贾星撸茄沽暗谋呓缦摺8醚拱脚分别座落在未线把推进方向的岩层压力分为三个部分:即压力拱脚作用的高压区部边界和压力拱边界所包围的