一种基于板结构理论的顶板初次垮断步距简便计算方法

为便于采用板的经典理论对岩层初次垮断进行分析,采用理论分析与现场实测相结合的方法,探讨了连续线性载荷形式作用下,顶板简支与固支边界时的初次垮断步距计算方法。研究得到,顶板破断危险点位置弯矩随顶板两向长度比值变化的关系,给出顶板两向长度任意比值条件下的顶板最大弯矩表达式;得到了倾斜顶板梯形载荷作用下,简支与固支顶板的最大应力分布表达式;提出了一种基于板结构理论的顶板初次垮断步距简便计算方法。通过对淮北矿区桃源煤矿8281工作面顶板初次破断的现场实测与理论分析对比,顶板初次垮断步距实测数据(25~34 m)与理论计算结果(26.5~35.5 m)基本一致,表明该算法对顶板岩层初次垮断步距的预测具有良好的适用性。     

松散细砂岩顶板下综采合理放煤步距的确定

针对厚煤层顶板存在松散细砂岩的煤层条件,依据相似理论,采用散体相似模型试验的方法,分析了不同顶煤块度下不同放煤步距对煤矸砂流动形态及混矸的影响规律,给出了不同煤矸块度条件下的放煤步距选取原则.研究结果表明,采用三采一放有利于控制顶板中的松散细砂岩,降低放出顶煤中的含砂量.     

“三软”大倾角厚煤层工作面组合液压支架稳定性分析

针对刘东煤矿72煤层典型三软大倾角厚煤层的开采条件,采用理论分析与现场实测相结合的方法,研究了三软大倾角厚煤层工作面组合液压支架的稳定性及其适应性。结果表明:组合液压支架的稳定性与支柱的初撑力、初撑力不均衡系数、支柱迎山角等支护质量因素和煤层倾角、顶底板岩性特征等地质因素有关;组合液压支架的稳定性随着支柱初撑力的增大而增强,随着煤层倾角的增大而降低,适当增大组合支架下侧立柱的初撑力有利于提高支架的稳定性;控制支柱合理的迎山角是大倾角煤层条件下提高支架稳定性的重要保证之一。在刘东矿煤层条件下,支柱迎山角宜为6°左右,适应的最大煤层倾角为36.48°。现场应用中通过改善支架液压系统的密封性,防止漏液,提高支柱的初撑力,保持支架及支柱的良好位态,保证了支护系统的稳定性。