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题名特厚煤层综放采场直接顶关键层及支架适应性
被引量：18
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作者
刘锦荣
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机构
大同煤矿集团有限责任公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2009年第6期1-4,8,共5页
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基金
"十一五"国家科技支撑计划资助项目(2008BAB36B01)
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文摘
为了探索大同矿区石炭系特厚煤层综放开采工作面支架-围岩相互作用关系,采用现场实测与理论分析的方法,在分析塔山矿石炭系特厚煤层综放工作面顶煤、顶板运移规律及矿压显现特征的基础上,将塔山矿石炭系特厚煤层综放开采采场直接顶结构分为2类,指出"直接顶关键层"的存在将进一步增大顶板管理的难度。对8102和8103综放面所用ZF10000/25/38及ZF13000/25/38支架的适应性进行了分析,结果表明,ZF13000较ZF10000支架能够适应的最大煤层采放厚度由17 m提高至20 m,也能防止端面顶煤冒落,ZF13000支架具有更强的适应性。
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关键词
特厚煤层
综放开采
直接顶关键层
支架适应性
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Keywords
ultra thick seam
fully mechanized top coal caving mining
key layer of direct roof
support suitability
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分类号
TD323
[矿业工程—矿井建设]
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题名大采高综采采场支架-围岩稳定控制机理研究
被引量：25
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作者
袁永
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机构
中国矿业大学矿业工程学院
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期1955-1956,共2页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51074164
51004102)
+3 种基金
江苏省"青蓝工程"资助项目
江苏省高校优势学科建设项目
煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题资助项目(SKLCRSM09X02)
江苏省普通高校研究生科技创新计划项目(CX09B-120Z)
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文摘
大采高综采技术是厚煤层安全高效高采出率开采的重要发展方向,随着采高向6.0～7.0 m发展,采场煤壁片帮、冒顶、压架、支架失稳发生率高,且控制困难,已成为制约该技术推广应用的瓶颈。针对上述难题及采场片帮、冒顶、压架和支架失稳间互馈联动性强的特征,以6.0 m左右大采高综采采场为研究对象,采用理论分析、数值模拟、物理模拟、仿真试验及现场实测等手段,对大采高综采采场支架-围岩稳定控制机理进行了系统研究,得到了如下研究成果:(1)研究了大采高综采采场覆岩结构特征与支架合理承载。根据直接顶厚硬岩层对覆岩垮落具有重要影响的特点,提出了大采高综采采场直接顶关键层的概念与确定方法,分析了其对覆岩垮落特征和超前支承压力分布的影响规律;依据有无直接顶关键层对直接顶分类并计算支架工作阻力:Ⅰ类无直接顶关键层条件按4～8倍采高岩柱质量计算支架工作阻力,Ⅱ类有直接顶关键层条件支架工作阻力计算需考虑直接顶关键层厚度、强度与层位的影响。(2)研究了大采高综采支架的稳定控制机理。分析了基于失稳临界角的支架下滑、倾倒与尾部受扭的力学特征;采用敏感性分析方法对大采高综采采场支架稳定性进行控制,增强了支架稳定控制的针对性和有效性;提出了端部底煤留设的新方式,实现了端部底煤回收与提高端部倾斜支架组稳定性的统一。(3)研究了高帮煤壁片帮机理与防治技术。煤壁片帮是一个由微观裂隙发育到宏观"楔形"滑动体失稳的过程,采用损伤力学理论,通过建立煤壁损伤变量与裂隙发育程度的联系,揭示了煤壁片帮的微观机理;基于高帮煤壁片帮特征实测,建立煤壁"楔形"滑动体稳定性分析的三维力学模型,揭示了煤壁片帮的宏观机理,分析了影响其稳定性的主要因素,提出了高帮煤壁片帮防治技术。(4)将煤壁稳定控制纳入采场支架-围岩控制体系中,提出了支架等效支护阻力和等效护帮力的概念与计算方法,揭示了大采高综采采场"煤壁-顶板-底板"空间围岩运动与支架工作状态之间的相互作用机理。(5)采用系统动力学方法研究采场支架-围岩相互作用关系,初步建立了大采高综采采场"W-R-F-S"系统的SD模型,通过Vensim软件的仿真模拟,定量描述了不同控制策略条件下"W-R-F-S"系统的稳定性。(6)上述研究成果在淮北矿业集团许疃煤矿7219工作面及阳煤集团寺家庄煤矿15104工作面得到应用和验证,并现场实测了典型大采高综采采场的来压规律、煤壁片帮特征及支架-围岩相互作用关系。
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关键词
大采高综采
直接顶关键层
煤壁片帮
支架稳定性
系统动力学
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Keywords
fully mechanized mining with great cutting height
key direct overlying layer
rib spalling
support stability
system dynamics
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分类号
TD823.97
[矿业工程—煤矿开采]
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