综放采场控顶区顶煤下沉量影响因素的数值试验研究

运用正交方法进行数值试验,分析不同因素对综放采场控顶区顶煤下沉量的影响规律,并提出相应的控制方法。研究结果表明:(1)控顶区内顶煤下沉量与5个因素显著相关,影响程度依次为:埋深>煤的单轴抗压强度>支架支撑力>煤厚>工作面长度;(2)根据实际条件,可通过顶煤注水或爆破降低煤强度、提高支架初撑力、减少工作面长度等措施控制顶煤的下沉量。(3)数值试验和现场实测对比结果说明各因素对顶煤下沉量综合影响规律的结论是可靠的。

综放沿空巷道顶煤受力变形分析

根据砌体梁理论 ,老顶以给定变形方式作用于综放沿空巷道围岩 ,应用能量原理分析了巷道围岩的变形机理 ,建立了巷道顶煤的力学模型 ,运用变分法对老顶给定变形下顶煤的变形进行了初步求解 ,并对顶煤下沉量与支护阻力、煤体弹性模量、巷道宽度的关系进行了探讨。

综放工作面合理支护强度的数值模拟分析

为解决唐庄煤矿工作阻力超限和支架严重损坏的问题,利用FLAC3D模拟软件建立数值模型对工作面支架的支护强度进行研究,根据"支架-围岩"的相互作用原理,通过模拟回采过程不同支护强度下顶板位移情况,分析控顶区顶煤下沉量与支架支护强度之间关系最终确定支架最佳支护强度0.91MPa,原有支架支护强度不足,需重新选型。依据模拟确定支护强度,通过"三机配套"原则更换支架后,经现场观测分析支架支护状态良好,工作阻力满足生产要求,表明FLAC3D模拟确定的支护强度满足该煤层综放工作面的顶板活动要求。