针对综放开采工作面顶煤破碎问题,介绍了目前顶煤破碎机理的研究成果,以赵固二矿11111工作面为工程背景,结合格里菲斯强度理论,进行了实验室剪切实验,利用高速摄像机采集了不同剪切角下煤体表面裂隙发育情况。结果表明:煤体的破坏过程其本质是裂隙的延伸扩张,煤体中裂隙的存在形式决定了其破坏强度,为顶煤破碎机理研究提供了新思路。
【综采放顶煤工作面顶煤破碎机理分析】主要关注的是在综合机械化放顶煤开采过程中,如何理解和解析顶煤破碎的过程及其影响因素。综合机械化放顶煤开采是现代煤炭工业中一种提高效率、降低成本的重要开采方式,它依赖于顶煤在矿山压力作用下的破碎和冒落。然而,顶煤能否充分破碎并顺利放出,直接影响到开采效率和安全性。
该研究介绍并分析了现有的顶煤破碎机理研究成果,特别是在赵固二矿11111工作面的工程实践中,研究人员结合了格里菲斯强度理论进行实验。格里菲斯强度理论是断裂力学的基础,它认为材料的破坏源于内部裂隙的扩展,当裂隙扩展到一定程度时,材料就会发生断裂。在这个实验中,通过实验室剪切实验,使用高速摄像机记录了不同剪切角下煤体表面裂隙的发展情况。
实验结果表明,煤体破坏的本质是裂隙的延伸和扩张,煤体中存在的裂隙形态决定了其破坏强度。这一发现对于深入理解顶煤破碎过程提供了新的视角。在实际的采矿作业中,了解裂隙的形成和扩展对于预测和控制顶煤破碎,优化开采工艺,提高煤炭回收率,减少矿山灾害风险都具有重要意义。
此外,研究还引用了其他学者的工作,如王家臣的研究强调了微裂隙在煤体损伤累积过程中的关键作用,赵伏君等人利用断裂力学解释了急倾斜煤层顶煤的破断机制,冯宇峰等则探讨了夹矸层对顶煤破碎的影响,而王庆康等通过现场实测分析了相似实况下的顶煤破碎特征。
【综采放顶煤工作面顶煤破碎机理分析】旨在通过对顶煤破碎过程的深入研究,揭示其内在的物理机制,以期提供更有效的开采策略和安全保障措施。这些研究成果对于改进煤炭开采技术,提升资源利用率,以及保障矿工安全具有深远的科学价值和实践意义。