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特厚煤层大采高综放开采支架外载的理论研究

煤炭学报 , 2009,
Abstract: 从理论上分析认为,特厚煤层综放开采直接顶、老顶范围明显加大;从能否对支架产生变形压力角度将顶板岩层分为“无变形压力岩层”和“有变形压力岩层”,并给出了综放支架所受外载的解析计算式,依此分析了特厚煤层大采高综放开采因采厚加大,“有变形压力岩层”的范围将明显加大,从而导致矿压显现异常强烈的原因.
综放开采矿压显现规律与支架-围岩关系新认识

煤炭科学技术 , 2013,
Abstract: 通过分析我国10m以下和10m以上煤层综放开采矿压显现的主要特征,可知10m以上煤层综放开采矿压显现强烈并有周期性;顶煤体对于综放开采矿压显现起着重要作用,在顶板变形压力作用下顶煤体可转变为“似刚性顶煤体”;顶板可形成“组合悬臂梁—铰接岩梁”的结构,该结构的周期性运动使工作面产生“小、大”周期来压现象,并阐述了其发生机理;通过理论分析得到了支架工作阻力下限值解析计算式,分析可知支架工作阻力主要影响因素为直接顶岩块长度与厚度、基本顶断裂步距与厚度、矸石刚度、岩层破断角和冒落矸石碎胀系数。
放顶煤开采顶煤运移实测与损伤特性分析
,吴 健
岩石力学与工程学报 , 1996,
Abstract: 通过分析几个放顶煤工作面顶煤运移实测结果并结合顶煤破坏与非破坏的概念,认为顶煤运移特点和过程符合损伤力学基础,阐述了建立顶煤运移损伤特性方程的原理和方法,并有示例说明
特厚煤层综放开采顶板运动形式及矿压规律研究
于雷,
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 为得到综放开采顶板运动形式及其对工作面矿压规律的影响,采用相似材料模拟的方法进行研究。结果表明:综放开采顶板呈组合悬臂梁-铰接岩梁结构,而组合悬臂梁存在5种基本运动形式,即组合悬臂梁-直接垮落式、组合悬臂梁-铰接岩梁转化式、组合悬臂梁-铰接岩梁交替式、组合悬臂梁-搭桥-反向回转式以及组合悬臂梁-搭桥-直接垮落式。通过分析这5种基本运动形式对矿压规律的影响,揭示了较薄厚煤层综放工作面矿压显现不明显的主要原因是顶板结构发生组合悬臂梁-铰接岩梁交替式运动;揭示了特厚煤层综放工作面顶板结构发生组合悬臂梁-铰接岩梁转化式、组合悬臂梁-搭桥-反向回转或组合悬臂梁-搭桥-直接垮落式引发小周期来压;铰接岩梁结构回转引起组合悬臂梁结构同时失稳引起大周期来压,此时组合悬臂梁结构运动形式多为直接垮落式。
大采高综放开采几个理论问题的研究
,尹希文
煤炭学报 , 2008,
Abstract: 提出大采高综放开采的概念,对大采高综放开采主要基础理论问题如:大采高综放开采工作面参数的确定、煤壁片帮冒顶机理与防治、提高工作面煤炭采出率、大断面高煤帮巷道支护、围岩活动规律与特种综放支架研发进行了探讨,以期推动这一技术的发展.
特厚煤层综放开采支架工作阻力的确定
于雷,,刘全明
煤炭学报 , 2012,
Abstract: 采用理论分析的方法对特厚煤层综放开采顶板岩层所成结构及支架工作阻力进行了研究.根据特厚煤层综放开采顶板岩层形成的“悬臂梁-铰接岩梁”结构,给出了直接顶、基本顶的新概念及判据;得出了特厚煤层综放开采支架工作阻力的解析计算式,并进行了实例验证.最后对所选架型现场的动态承载特征及其适应性进行了分析.结果表明:依据支架工作阻力解析式计算结果所选架型可靠性高、支架运行合理,利用率高,对工作面顶板条件适应性较好。
特厚煤层综放工作面大面积切顶压架原因分析
,徐刚,张学亮,张震
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 基于“悬臂梁-铰接岩梁”岩层结构和Winkler地基理论,分析了该类事故的发生原因,并相应地给出防治对策。研究结果表明:大面积压架主要特征是工作面顶板在煤壁处切落,直接顶和基本顶失去横向平衡;切顶发生的原因在于初撑力和工作阻力较低,难以维系直接顶和基本顶平衡结构。通过提高支架初撑力,以增加支架对顶板的主动支撑能力,减少顶板下沉量,有利于直接顶和基本顶的平衡结构;基于“悬臂梁-铰接岩梁”岩层结构模型分析认为,崔木煤矿工作面支架工作阻力不足是导致大面积压架事故的主要原因,并经理论计算得出合理工作阻力为15000kN。
大采高综采工作面产量再提高的回采工艺研究
,于雷,徐刚,刘全明
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 基于大采高综采技术及煤机装备现状,分析了大采高综采技术得以大规模发展的原因,研究了大采高综采工作面产量再提高的回采工艺途径。结果表明大采高综采得以大规模发展的主要原因为:①在我国3.5~7.0m煤层储量大、赋存稳定、倾角小;②煤机装备参数、性能的提高且大部分国产化;③通过科技攻关对大采高综采的岩层活动规律有了较深认识,得出了大采高综采工作面顶板岩层以“倒梯形短悬臂梁组—铰接岩梁”结构存在。随着采高的增大,大采高综采工作面超前支承压力的影响范围和峰值均显著增加、上覆岩层在工作面横向和纵向的活动范围随之增大、煤壁易在距上部0.35倍采高处发生破裂随后发生片帮等规律支持了开采技术与煤机装备的有机结合。
THEORETICAL RESEARCH ON LOOSE TOP-COAL DRAWING OF LONGWALL SUBLEVEL CAVING MINING
综放开采松软顶煤落放规律的理论研究

Fu Qiang,Yan Shaohong,Wu Jian,
富强
,,吴健

岩石力学与工程学报 , 2002,
Abstract: As the traditional ore-drawing theory does not consider the effects of the low ore height,large opening,inclined drawing and the continuously moving of support,its application in longwall sublevel caving mining of coalmine is limited. Considering the structure and position of hydraulic support and its drawing opening,the problems are analyzed of loose top-coal moving on high-window,middle-window or low-caving- door support. A new concept of arc-ellipsoid is suggested with corresponding equations to describe the transfor- ming relation of drawn body shapes of loose top-coal on high-window support. With the help of co-moving coordinate system and the new concept of average deviation of the drawn body axis,the motion formulas of middle-window of low-caving-door support are also given to present the change of the average contacting position of drawn coal and refuse with different caving quantities.
大采高综采顶板短悬臂梁-铰接岩梁结构与支架工作阻力的确定
,尹希文,许红杰,,,刘全明,,
煤炭学报 , 2011,
Abstract: 针对大采高综采工作面矿压显现强烈,支架工作阻力确定依据不足等问题,采用现场实测、数值模拟相结合的方法进行研究得到:采高增加后,煤壁前方破坏面积及支承压力峰值明显加大、煤壁易发生片帮冒顶、采场顶板活动范围明显加大、顶板断裂线前移、岩层间离层量增加。依据大采高采场直接顶及基本顶新概念及新判别公式,提出大采高采场顶板易形成“短悬臂梁-铰接岩梁”结构,以及大采高综采支架工作阻力的计算公式。通过理论研究直接顶厚度、直接顶垮落步距、基本顶厚度、基本项垮落步距、采空区矸石碎胀系数以及采空区矸石刚度对支架工作阻力的影响,结果显示直接顶及基本顶垮落步距对支架工作阻力影响较大。
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