ScIENCE TECHI212科技資訊工業(yè)技術(shù)煤層放頂煤時(shí)放煤步距分析研究李恒牛加文(皖北煤電前嶺煤礦采煤一區(qū)安徽淮北234000)摘要:本文基于筆者多年從事煤屢步距的櫚關(guān)工作研究經(jīng),以煤層教頂時(shí)被煤步距為研究對(duì)象,揮討了教煤步距的確定方汝,全文是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上,利用業(yè)余時(shí)間牧集救頂煤開采棚關(guān)資料,相信對(duì)從事桐類工作的同行有參考價(jià)值和借鑒作用關(guān)鍵詞:被煤步距爆層中圖分類號(hào):TD82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2011)07(a)-0145-02綜采放頂煤工作面具有生產(chǎn)能力大、用,使頂煤產(chǎn)生離層。為了研究方便,將圖11.2頂煤的破碎效率高、設(shè)備投資少等優(yōu)越性,已在全國(guó)許中中硬煤層頂煤運(yùn)動(dòng)形態(tài)簡(jiǎn)化成如圖2所在綜釆放頂煤工作面向前推進(jìn)時(shí),頂多礦得到廣泛應(yīng)用示。在圖2中,中硬狀態(tài)的頂煤基本處于完煤的整體性發(fā)生一系列變化。首先沿原生實(shí)踐證明,對(duì)放頂煤過程及其生產(chǎn)工整塊狀形態(tài)。隨著工作面的開采,頂煤在礦裂隙面微裂發(fā)展,然后形成大的裂隙。在礦藝主要參數(shù)的研究,是指導(dǎo)其生產(chǎn)實(shí)踐的山壓力的作用下沿AB線向采空區(qū)側(cè)滑移,山壓力作用下,中硬煤層內(nèi)部的剪力或拉理論基礎(chǔ)。對(duì)這些基礎(chǔ)理論的認(rèn)識(shí),有利于位于AB線左側(cè)的頂煤在煤壁及頂板的約應(yīng)力超過其中硬的強(qiáng)度極限而逐漸破裂提髙放頂煤采出率及增加設(shè)備的利用率。束下,雖受到一些采動(dòng)影響,但能保持頂煤形成不規(guī)則的破碎體被放出。因此,從理論上研究綜采放頂煤過程及其的整體延續(xù)性。而AB線右側(cè)的煤體位于工實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn)證明,在綜放工作主要參數(shù)對(duì)回采的影響,對(duì)于完善和發(fā)展作面煤壁及放頂支架之上,支架受壓而產(chǎn)面,由于煤層的采出,煤壁前方將產(chǎn)生應(yīng)力綜采放頂煤技術(shù)有著十分重要的意義。生收縮,煤體移動(dòng)沿原生裂隙面切割成不集中,形成支承壓力。在中硬煤層條件下連續(xù)體。就頂煤內(nèi)部壓縮應(yīng)力值來說,AB應(yīng)力集中系數(shù)K值為2~3,而水平應(yīng)力集中1頂煤運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析線左側(cè)接近最大應(yīng)力值,而右側(cè)趨近于零。相對(duì)較小,因此,產(chǎn)生的剪應(yīng)力使頂煤強(qiáng)度1.1頂煤的移動(dòng)這就是說,由于應(yīng)力差值變化很大,AB線降低。在中硬煤層條件下進(jìn)行綜采放頂煤開實(shí)際為受壓煤體的壓縮邊界線。在支承壓力的作用下,頂煤中形成了釆時(shí),頂煤在上覆巖層作用下以原生裂隙整個(gè)頂煤以AB線為分界線分為2個(gè)部大量的裂隙,這些裂隙隨著工作面的推進(jìn)面開始產(chǎn)生分塊沉降效應(yīng),從而引起頂煤分。AB滑移線右側(cè)即工作面煤壁放頂煤支逐漸發(fā)育。由于裂隙發(fā)育,煤體內(nèi)摩擦力降的移動(dòng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)及有關(guān)資料分析,中架上的煤體之所以有向采空區(qū)方向水平運(yùn)低,約束被解除,頂煤發(fā)生垮落。頂煤從最硬煤層頂煤沉降效應(yīng)帶來的頂煤移動(dòng)狀態(tài)動(dòng)和垂直方向下沉運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),最主要原初的整體連續(xù)狀態(tài)到放岀的松散塊體結(jié)如圖1所示。由圖1可以看出,頂煤從工作面因是頂煤在AB滑移線產(chǎn)生剪切載荷。當(dāng)滑構(gòu),是一個(gè)裂隙產(chǎn)生和發(fā)展的過程。隨著工前方一定距離開始至采空區(qū)側(cè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)移角與頂煤垮落角相同時(shí),支架上方的頂作面的逐漸推進(jìn),頂煤將依次由完整連續(xù)發(fā)生了變化,即頂煤朝著采空區(qū)方向做水煤重力將分成2個(gè)力,即:狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱严栋l(fā)育和破碎狀態(tài),最后再運(yùn)動(dòng)和垂直方向做下沉運(yùn)動(dòng)。水平運(yùn)動(dòng)F=Osina(1)被放出。完成這樣一個(gè)完整過程所經(jīng)過的和下沉運(yùn)動(dòng)是在開采時(shí)礦山壓力作用下同N=Cosa(2)距離叫做頂煤的冒落步距。時(shí)進(jìn)行的,因此,頂煤運(yùn)動(dòng)的結(jié)果是煤體向其中,Q為滑移線右側(cè)頂煤的重力;a1.3頂煤的放出二者的合成方向做復(fù)合整體移動(dòng)。根據(jù)實(shí)為頂煤垮落角;F為剪切力;N為側(cè)壓力。在模擬實(shí)驗(yàn)表明,原來處于中硬狀態(tài)的測(cè),頂煤移動(dòng)一般在距煤壁前方3m~10m式(1)、式(2)中,當(dāng)工作面地質(zhì)條件確定時(shí),頂煤經(jīng)移動(dòng)和破碎后,位于支架掩護(hù)梁上處開始,直至采空區(qū)側(cè)。中硬煤層的垮落角α一般為定值,所以剪的頂煤可視為松散體,這些頂煤在放出時(shí)在中硬煤層綜采放頂煤工作面,頂煤切力F及側(cè)壓力N主要與頂煤所受重力有需要一次松散和二次松動(dòng)過程。一次松散前方的一側(cè)是原生煤體,后方一側(cè)是冒落關(guān)。如果頂煤破裂面凹凸不平的咬合及剩過程是移架后頂煤冒落形成的松散煤體區(qū)的自由面。頂煤在礦山壓力的作用下,由余的微弱結(jié)組合為殘余抗剪力用[τ]表示,而二次松動(dòng)過程則是頂煤從放煤口放出周于前、后方約東力不同將失去平衡,頂煤將則當(dāng)頂煤殘余抗剪力[τ]大于剪切力F時(shí),圍所發(fā)生的松動(dòng),即頂煤先形成放煤橢球向采空區(qū)的自由面方向做水平位移,而水頂煤狀況表現(xiàn)為趨于完整,此時(shí)不利于放體,隨著頂煤的放出又形成松動(dòng)橢球體,松平位移又使頂煤中大量的原生裂隙面連貫煤;當(dāng)殘余抗剪加τ]小于剪切力F時(shí),頂煤動(dòng)橢球體范圍內(nèi)的煤巖隨著放煤的進(jìn)行將起來,出現(xiàn)大體平行于煤壁的垂直裂隙。垂?fàn)顩r表現(xiàn)為偏移錯(cuò)位,即向采空區(qū)水平運(yùn)發(fā)生移動(dòng),形成放煤漏斗。直位移主要是由頂煤自重引起的,越靠采動(dòng)和垂直方向下沉運(yùn)動(dòng),此時(shí)頂煤出現(xiàn)溝松散煤體經(jīng)放煤口放出后,松散體空區(qū)側(cè),垂直位移越大。由于垂直位移的作裂狀況,利于放煤瞬時(shí)形成一橢球體,內(nèi)層橢球體表面顆粒冒落后,外圍橢球體表面顆粒立即充填形中國(guó)煤化CNMH圖2H趟國(guó)圖1頂煤移動(dòng)狀態(tài)示意圖(下轉(zhuǎn)147頁)科技資訊 SCIENCE& TECHNOLOGY INFORMATION145C耗ENCE& TECHNOLOC工業(yè)技術(shù)科技資訊在邊坡上形成許多沖溝,將砂沖至水溝中水量等物理指標(biāo),同時(shí)在工程實(shí)施時(shí)對(duì)施循環(huán)使用。造成淤塞,所以在雨季施工中漿砌片石防工質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和質(zhì)量檢驗(yàn),嚴(yán)格要7.2路基便道排水護(hù)要及時(shí)跟進(jìn),如防護(hù)不能及時(shí)跟進(jìn),路基求填砂路基邊坡包邊土密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)和填砂路基填筑到一定的高度并高出便邊坡也要采取堆碼砂袋或用塑料薄膜覆蓋規(guī)范規(guī)定的要求道后,路基內(nèi)一部分水在重力和上層壓力等臨時(shí)防護(hù)措施。在實(shí)際施工時(shí)為保證每6.3路基的永久防護(hù)的作用下,將逐漸滲出邊坡,流到便道上。層填筑寬度和厚度,同時(shí)避免雨水對(duì)邊坡混凝土預(yù)制塊(空六邊形)護(hù)坡是一種滲水造成邊坡坡腳坍塌,嚴(yán)重時(shí)必定會(huì)影的沖刷導(dǎo)致砂方流失淤塞邊溝,毀壞農(nóng)田。工程防護(hù)和植物防護(hù)相結(jié)合的路基防護(hù)新響到邊坡的穩(wěn)定,同時(shí)會(huì)浸泡便道,造成便在路基填筑至一定高度后,用挖掘機(jī)按路枝術(shù),是以空心六邊形混凝土預(yù)制塊為基道損壞,嚴(yán)重影響交通。所以必須采取外部基設(shè)計(jì)寬度進(jìn)行路基邊坡清刷,完成后沿本構(gòu)件,鋪設(shè)在1:1.75的坡面上,并通過水排水措施,保護(hù)路基坡腳和便道。路基兩側(cè)的填筑邊線,采用編織袋裝砂堆泥砂漿填塞預(yù)留縫,從而形成一個(gè)留有空為確保每層填筑澆水不滲入便道造成碼整齊,堆碼高度40cm~50cm一層?？渴┕ざ吹恼w的防沖刷的坡面防護(hù)結(jié)構(gòu)。我們便道水毀。在便道與坡角交匯處,即第運(yùn)輸便道側(cè),第一層砂袋堆碼按保證便道發(fā)現(xiàn)用塑模制作混凝土構(gòu)件有較大的優(yōu)越層砂袋堆碼處下部采用無紡?fù)凉げ及鼘挾炔恍∮?.0m進(jìn)行控制,適當(dāng)調(diào)整坡腳性:一是模具的穩(wěn)定性較好,能夠保證預(yù)制碎石,設(shè)盲溝縱向排水盲溝。盲溝施工注線和邊坡坡度。砂袋碼砌要穩(wěn)固,外邊線力構(gòu)件外形尺寸的精度要求;二是塑模表面意縱向排水縱坡,由現(xiàn)場(chǎng)工程師根據(jù)地形求整齊。為保證路側(cè)壓實(shí)度,砂袋碼砌,一光潔,預(yù)制構(gòu)件可以獲得一個(gè)較好的外觀及附近農(nóng)田灌溉排洪溝渠情況,每50m般不要髙于填筑面,對(duì)碼砌后的路側(cè),可采質(zhì)量;三是制作方法簡(jiǎn)單易行,并且可通過80m一段調(diào)整,并沿施工便道橫向設(shè)盲溝用小型平板振動(dòng)夯對(duì)路側(cè)進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)。添置塑模的數(shù)量來決定生產(chǎn)規(guī)模,通過現(xiàn)將縱向盲溝的積水排至便道外側(cè)邊溝內(nèi)6.2后包邊土的施工場(chǎng)設(shè)置一個(gè)小型預(yù)制廠即可使問題得到解盲溝溝底盡可能挖至原地面,不得高于現(xiàn)以往填方路基在填筑過程中,其外側(cè)決。有便道路面頂部80cm,盲溝尺寸不小于40邊坡由于不易施工,其密實(shí)度難以達(dá)到設(shè)40cm。在施工期間,各責(zé)任路段要保持計(jì)和規(guī)范規(guī)定的要求,較為松散。經(jīng)常有沖7施工排水盲溝及便道側(cè)邊溝排水暢通無阻,發(fā)現(xiàn)淤刷很深的溝槽或坍塌現(xiàn)象。7.1路基內(nèi)部排塞及時(shí)清理。但由于土筑路基粘結(jié)性強(qiáng)、整體性好,由于填砂路基中的砂要達(dá)到密實(shí),需產(chǎn)生的病害較小,不至于危害整個(gè)路基。此要有一定的含水量,勢(shì)必造成路基基底積參考文獻(xiàn)次為填砂路基,如果包邊土不密實(shí)而較松水,若不及時(shí)將水排出,長(zhǎng)期浸泡基底,造[1]范長(zhǎng)友,基于最小二乘法的路基填土壓散或坍塌,路基內(nèi)部的填砂在路面荷載和成基底軟化,或由于邊坡內(nèi)外存在水壓差實(shí)度控制方法[科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008自身重力作用下,將隨著包邊土一起坍塌,侵蝕坡腳,造成邊坡坍塌,破壞路基穩(wěn)定,(2).造成整個(gè)路面的塌陷,危害較大。所以施工造成路基坍塌和路面塌陷。為此施工中基[2]姚海龍.土路基壓實(shí)度影響因素分析時(shí)在臨時(shí)防護(hù)的基礎(chǔ)上,包邊土的施工及底采用3%排水坡度,用干砌片石護(hù)腳,內(nèi).科技資訊,2008(2)時(shí)跟進(jìn)。外側(cè)30cm厚的包邊土無法采用壓側(cè)采用透水土工布包裹,并設(shè)置卵石反濾實(shí)機(jī)械進(jìn)行施工,只有采用人工夯拍的方層,沿路線方向左右每隔10m各設(shè)一條30×法進(jìn)行。為確保夯拍密實(shí),施工時(shí)分兩層每65cm卵石盲溝,將路基基底積水引出排入層15cm厚進(jìn)行,并嚴(yán)格控制填土的粒徑、含水溝蓄存,必要時(shí)再通過水泵抽到路基上(上接145頁)放煤步距一般與移架步距相同或成整循環(huán)中,當(dāng)支架放煤口進(jìn)入下一循環(huán)時(shí),成新的松動(dòng)空間,即放煤橢球體。數(shù)倍關(guān)系。對(duì)于截深為0·6m的工作面,一刀與頂煤步距大于頂煤冒落步距情況相同,放,兩刀一放或三刀一放的放煤步距分且如此循環(huán)下去2放煤步距的確定別是0.6m,1.2m,1.8r由上述分析可知,放煤步距與頂煤冒影響中硬煤層頂煤采出率的因素較放煤步距的大小一般受頂煤冒落步距落步距的關(guān)系對(duì)頂煤采出率影響較大。頂多,除釆礦地質(zhì)條件、煤層賦存狀態(tài)、支架的制約。當(dāng)放煤步距與頂煤冒落步距相等煤冒落步距主要取決于礦山壓力的大小、類型外,放煤步距也十分重要。放煤步距與時(shí),放煤與頂煤冒落同時(shí)進(jìn)行,有利于提高煤的物理力學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)面特征。其值大中硬煤層松散冒落過程有關(guān),在確定放煤頂煤采出率;當(dāng)放煤步距大于頂煤冒落步小可根據(jù)礦壓觀測(cè)數(shù)據(jù)及頂煤內(nèi)的裂隙觀步距時(shí),必須考慮支架的結(jié)構(gòu)、放煤口位置距時(shí),不利于頂煤采出率的提高,因?yàn)榇藭r(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來確定,對(duì)于中硬煤層來說一般在和頂煤冒落角及松散體的活動(dòng)規(guī)律。理論支架放煤口提前進(jìn)入下一循環(huán)頂煤冒落體0.5m-2.0m,多數(shù)在1.0m左右。當(dāng)煤體較及生產(chǎn)實(shí)踐證明,合理的放煤步距應(yīng)大于2內(nèi),即在冒落步距分界線前方的煤體不易堅(jiān)硬、節(jié)理裂隙不太發(fā)育時(shí),冒落步距較倍的放煤橢球體短軸半徑(b),并小于2倍的冒落,而后方的煤體超前冒落,易混入放煤大;反之,則冒落步距較小。如果設(shè)L為放松動(dòng)橢球體短軸半徑(b2)過大或過小都不口后方采空區(qū)側(cè)側(cè)的矸石中,從而降低采出煤步距,Lm為頂煤冒落步距,按上述分析利于放頂煤率;當(dāng)放煤步距小于頂煤冒落步距時(shí)也不可有如下判別式存在:當(dāng)Lf=Lm時(shí),利于頂放煤步距大,混矸少,但兩放煤口間脊利于頂煤采出率提高,原因是初始時(shí)支架煤采出率的提高;當(dāng)Lf>Lm或Lf