高韧性煤层综放开采难冒放机理及弱化效果研究-OALib.PDF

　 第４３卷第１０期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４３　 Ｎｏ１０　 　 ２０１５年 １０月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｏｃｔ．　 ２０１５　 高韧性煤层综放开采难冒放机理及弱化效果研究 １ １ ２ 马文强 ，王同旭 ，马　 凯 （１．山东科技大学 矿业与安全工程学院，山东 青岛　 ２６６５９０；２．河南能源化工集团义马煤业有限公司孟津煤矿，河南 孟津　 ４７１１４２） 摘　 要：为改善高韧性煤层综放开采顶煤冒放性，以煤样物理力学参数测定试验为基础，从理论方面 对高韧性特厚煤层综放开采顶煤难冒放机理和弱化机理进行了分析；运用ＵＤＥＣ模拟软件从初采和 正常推进２ 个阶段对顶煤冒放情况进行了数值模拟。 结果表明：高韧性煤层弹性模量小于顶板岩层 时，在矿山压力作用下，顶煤的变形挠度大于顶板，导致顶板不能将矿山压力较好的传递给顶煤，综放 作业时顶煤难破碎垮落，易形成悬顶，冒放性较差，不利于顶煤的回收；对顶煤采取弱化措施后，回采 时顶板垮落情况明显改善，直接顶随采随冒，较好的充填了采空区，顶煤冒放性较好。 关键词：高韧性煤层；综放开采；顶煤挠度；顶煤冒放性；顶煤弱化 － － － 中图分类号：ＴＤ８２４　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１５）１０ ００５６ ０５ － Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｆａｌｌｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｗｅａｋｅｎｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｔｏｐ ｃｏａｌ ｃａｖｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｉｎ ｈｉｇｈ ｄｕｃｔｉｂｉｌｉｔｙ ｓｅａｍ １ １ ２ Ｍａ Ｗｅｎｑｉａｎｇ ，Ｗａｎｇ Ｔｏｎｇｘｕ ，Ｍａ Ｋａｉ （１Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　 ２６６５９０，Ｃｈｉｎａ； ２ＭｅｎｇｊｉｎＭｉｎｅ，Ｙｉｍａ Ｃｏａｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｈｅｎａｎ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｒｏｕｐ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｍｅｎｇｊｉｎ　 ４７１１４２，Ｃｈｉｎａ） － Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｏｐｃｏａｌｃａｖａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｔｏｐｃｏａｌｃａｖｉｎｇｍｉｎｉｎｇｆａｃｅｉｎｈｉｇｈｄｕｃｔｉｂｉｌｉｔｙ ｓｅａｍ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｓａｍｐｌｅ，ｆｒｏｍ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｓｐｅｃｔ，ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅｔｏｐ ｃｏａｌ ｄｉｆｆｉ⁃ － ｃｕｌｔ ｃａｖｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄｗｅａｋｅｎｉｎｇ ｍｅｃｈａ