大倾角煤层底板(层状介质)滑移机理及防治技术

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大倾角煤层底板(层状介质)滑移机理及防
治技术
主要内容
本课题首次系统地研究了这类煤层开采中至关安全的这一课题,对长壁开采后大倾角煤层底板破坏的力学过程,破坏后底板滑移的力学过程,以及其影响因素进行了分析。

通过课题研究建立了关于大倾角煤层破坏滑移危险性评价体系,通过对一定赋存条件下破坏滑移的危险性判断,建立其识别方法,以进行危险性监测。

经鉴定达到国内领先水平。

技术要点
1.课题研究了大倾角煤层层状底板的破坏和滑移机理及防治。

研究表明,底板的破坏和破坏后底板的滑移是两个互相联系而又互相区别的力学过程,长壁开采底板向上的卸载运动是造成底板离层破坏的力源之一,但破坏后的底板是否滑移与破坏顶板的冒落不同,它置于未破坏底板之上,只有不同破坏后介质(板裂,块裂,碎裂)失稳才能发生滑移,课题研究提出了影响底板破坏和影响底板滑移的重要因素。

2.层状底板岩体工程特性是影响破坏滑移的主要因素.对滑移有关键影响的是紧贴煤层0.4-0.5m范围内,1~3层薄层状底板.课题采用数学模拟,力学分析和相似材料模拟实验方法,对结构面,赋存特征,及破坏后形成结构的特
征进行了全面系统的研究。

3.课题采用有限元数值分析方法对不同采煤方法的应力环境,开采后应力重新分布,开挖过程应力环境发展过程对底板破坏的影响进行了分析。

从“顶板—支架—底板”相互作用的角度指出底板滑移是造成支架失稳顶板冒落的主因,但支柱的插底又是造成底板破坏的原因之一。

而老顶的运动又是使支柱从不同角度插入底板,形成滑移体的原因之二。

4.课题以代池坝煤矿5944工作面底板破坏滑移研究与防治作为典型,论证了采煤方法的合理性,改革采煤工序职得了明显的社会和经济效益.并在研究的基础上,建立了底板破坏滑移评价体系,包括层状底板破坏滑移危险性的判断及识别,以及有效性的监测。

应用情况及前景
1.底板破坏滑移是制约大倾角煤层采煤方法的主要因素.严重影响着目前我国以单体支柱为主的大倾角煤层开采安全的效益,因而本课题有广泛的应用前景;
目前课题组正致力于应用对底板破坏滑移的认识,通过横向科研与有关矿井合作对采煤方法进行改革,其中包括:华蓥山矿务局绿水洞煤矿;艾维尔沟煤矿。

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