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为了研究长壁工作面顶板周期下沉量对支架支撑高度的影响,本文以某长壁工作面为背景,利用数值模拟和理论分析方法,通过分析长壁工作面上覆岩层运动规律,对浅埋深长壁工作面顶板破坏特征进行研究,并对顶板所成结构形式进行了探讨,分析了顶板周期下沉量对支架支撑高度的影响,最后通过现场实测数据对所得结论进行了验证。研究结果表明,顶板最大周期下沉量对于确定工作面采高及支架最小可缩量具有重要意义。本文的研究结论对浅埋深长壁工作面顶板结构形式也提出了新的探讨。
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第 29 卷第 6 期 辽宁工程技术大学学报(自然科学版) 2010 年 12 月
Vol.29 No.6 Journal of Liaoning Technical University(Natural Science) Dec. 2010
收稿日期:2009-12-22
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50774046);国家自然科学基金重点资助项目(50434020)
作者简介:刘江(1964-),男,山西 大同人,博士研究生,高级工程师,主要从事矿山压力及岩层控制方面的研究。本文编校:于永江
文章编号:1008-0562(2010)06-1046-04
长壁工作面顶板周期下沉量的理论分析与实测研究
刘江
1
,任艳芳
1,3
,齐庆新
2
(
1.
煤炭科学研究总院 开采设计研究分院 北京
100013
;
2.
煤炭科学研究总院 科技发展部
,
北京
100013
;
3.
天地科技股份有限公司开采设计事业部 北京
100013
)
摘要:为了研究长壁工作面顶板周期下沉量对支架支撑高度的影响,本文以某长壁工作面为背景,利用数值模
拟和理论分析方法,通过分析长壁工作面上覆岩层运动规律,对浅埋深长壁工作面顶板破坏特征进行研究,并对
顶板所成结构形式进行了探讨,分析了顶板周期下沉量对支架支撑高度的影响,最后通过现场实测数据对所得结
论进行了验证。研究结果表明,顶板最大周期下沉量对于确定工作面采高及支架最小可缩量具有重要意义。本文
的研究结论对浅埋深长壁工作面顶板结构形式也提出了新的探讨。
关键词:浅埋煤层;顶板结构;运动规律;顶板下沉
中图分类号:
TD 325
文献标识码:
A
Theoretical analysis and experimental study on the cycle
subsidence of roof in long wall face
LIU Jiang
1
,REN Yanfang
1,3
,QI Qingxin
2
(1. Coal Mining & Design Branch,China Coal Research Institute,Beijing 100013,China; 2. Department of
Science & Technology Development ,China Coal Research Institute ,Beijing 100013, China)
Abstract: In order to understand the movement characteristics and the structure of roof at longwall face, the
deformation characteristics and the structure of roof at longwall face were investigated using numerical simulation
and theoretical analysis. The results show that the bearing structure in the overburden strata can still be formed
under a shallow buried depth and the structure can protect the support. The conclusion was verified through the
observation data. The paper presents the new findings for the roof structure and movement characteristics at
longwall face with a shallow depth.
Key words: shallow coal seam; roof structure; movement laws; roof subsidence
0引言
浅埋煤层是指具有埋藏较浅、基岩层薄、地表
覆盖松散层厚等典型特点的煤层。现有的浅埋煤层
开采理论认为,浅埋煤层由于具有以上赋存特点,
煤层开采后上覆岩层中不能形成有效的承载结构,
导致地表厚覆盖层与顶板岩层同步下沉,易对工作
面支架造成冲击
[1-8]
。
本文通过对某典型浅埋深长壁工作面顶板运
动规律进行分析,利用数值模拟手段研究分析了浅
埋深长壁工作面顶板所成结构形式,引入了顶板最
大周期下沉量。利用先进的支架活柱伸缩量观测仪
器对上述理论进行了现场观测验证,分析了顶板最
大周期下沉量对长壁工作面支架的影响。
1 理论分析
1.1 工程背景
神府煤田某煤矿综采工作面开采煤层厚度
1.5~2.0 m,平均采高 1.7 m,工作面长度 300 m;
工作面埋藏深度 50~140 m,平均约 80 m;基岩厚
度 12~38 m,松散层厚度 0~120 m;为典型的浅
埋煤层条件。煤层直接顶为 1.85 m 的泥岩,随采随
冒,基本顶为厚度 13 m 的粉砂岩,直接底为 1.4 m
的泥岩。工作面采用 ZY9600/11/22 支架支护,支护
强度 1.0 MPa。工作面周期来压步距 6~15 m,平 均
10 m。
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weixin_38737283
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