【摘 要】
:
针对近距离煤层群开采过程中下位煤层受重复采动的影响,采场顶板容易发生垮落,造成端面冒顶事故,严重影响工作面安全生产这一问题。本文以贵州盘江矿区近距离煤层群开采为研究背景,运用现场观测、力学实验、相似模拟、理论分析、数值模拟等手段,分析了近距离煤层群重复采动下端面冒顶特征,研究不同顶板结构下的端面顶板失稳条件,揭示重复采动下端面冒顶的失稳机制;通过对重复采动下端面顶板稳定性影响因素分析,确定近距离煤
论文部分内容阅读
针对近距离煤层群开采过程中下位煤层受重复采动的影响,采场顶板容易发生垮落,造成端面冒顶事故,严重影响工作面安全生产这一问题。本文以贵州盘江矿区近距离煤层群开采为研究背景,运用现场观测、力学实验、相似模拟、理论分析、数值模拟等手段,分析了近距离煤层群重复采动下端面冒顶特征,研究不同顶板结构下的端面顶板失稳条件,揭示重复采动下端面冒顶的失稳机制;通过对重复采动下端面顶板稳定性影响因素分析,确定近距离煤层群重复采动下端面冒顶特征参量;基于收集的重复采动下端面顶板失稳数据,利用RBF神经网络进行构造与训练,建立重复采动下端面顶板失稳预警模型,进而开发重复采动下端面顶板失稳监测预警系统,实现了近距离煤层群重复采动下端面顶板失稳动态预警。研究结果表明:1、重复采动下顶板运动分为正常回采、顶板恶化、端面冒顶三个阶段,影响端面顶板稳定性的原因为端面距大小、支架支撑高度、支架状态、支架初撑力等;顶板垮落形成悬臂梁结构,支架升架降架导致支架上方的顶板再次受到挤压破坏,“悬臂梁”结构对直接顶进行拉伸破坏,当“悬臂梁”结构失稳,形成的动载使得破碎顶板发生垮落,造成端面冒顶事故。2、重复采动下破碎端面顶板失稳会形成“散体拱”结构,“散体拱”结构失稳的影响因素为端面距、散体拱结构强度、支架工作阻力、支架立柱倾角以及支架顶梁与直接顶板的摩擦系数;当支架工作阻力不足时,“悬臂梁”结构在上覆荷载作用下,发生回转变形,造成其岩层内部裂隙扩展、贯通,发生“悬臂梁”结构直接垮落;“悬臂梁”铰接结构的垮落分为滑落失稳和回转失稳,滑落失稳与关键块B的断裂度i和回转角θ有关,回转失稳与采高和直接顶厚度有关。3、数值模拟得到不同推进距离下端面顶板的稳定性,重复采动下顶板破碎,来压频繁,未及时进行移架,导致了端面冒顶事故的发生;模拟不同影响因素下端面顶板的冒漏情况,可知提高液压支架的工作阻力、加快推进速度、合理的端面距、合适的支架立柱角度与加固围岩强度,可以有效防治端面冒顶事故的发生。4、通过收集的重复采动下端面冒顶数据进行分析,确定RBF神经网络的输入层与输出层,利用MATLAB软件进行分析,建立基于RBF神经网络端面顶板失稳预测模型,确立重复采动下采场顶板灾害的监测指标,利用Python程序设计语言与MYSQL数据库设计监测预警系统,从而实现对近距离煤层群重复采动下端面顶板失稳进行预警预报研究。
其他文献
煤与瓦斯突出发生时,产生的煤与瓦斯两相流会引起巷道内原有气流紊乱,并且对通风系统及巷道设施极具破环性,最终导致人员伤亡及财产损失。反向风门是矿井中重要的安全防突设施,能够有效地阻挡突出煤与瓦斯两相流,然而仍有部分能量通过孔洞穿越反向风门,造成瓦斯逆流并扩大灾害波及范围,导致突出次生灾害的发生。因此,掌握煤与瓦斯两相流穿越反向风门孔洞能量耗损规律对于防治煤与瓦斯突出次生灾害具有十分重要的意义。通过理
随着人工智能的发展,水面无人艇可代替人工进行危险任务作业,目标检测是其完成自主探测的核心技术。深度学习技术克服了人工特征提取精度低、通用性差等局限性,已成为图像处理的主流方法。首先,对当前基于深度学习的目标检测算法的发展现状进行了全面总结,对算法分类进行了详细的定义,并指出了不同类型算法的优缺点及适用场景;然后,分析了无人艇水面目标检测技术的研究现状,指出了各类深度学习工作的贡献、优势和局限性;最
岩石定向断裂控制爆破技术广泛应用于基础建设、地下工程及隧道工程等领域,是一种基于爆炸能量控制的定向破岩技术,其中聚能药包、切缝药包以及护壁消能药包爆破因其良好的爆后效果、经济实用等优势得到了不同程度的应用。但是,单一使用某一种药包结构爆破时,难以同时满足聚能定向破岩以及降低周边岩体损害。为了探究新的定向破岩爆破技术,本文在以往研究的基础上提出了聚消耦合药包爆破技术并进行了相关研究,采用理论分析、模
锂金属及其化合物因其优异的性能,被广泛应用于高科技和军工产业。随着锂资源供需关系的紧张和需求量日益增大,从二次资源中回收锂资源倍受关注。粉煤灰作为燃煤产生的工业固体废弃物,对生态环境造成巨大危害,其高值化利用越来越受到重视。从粉煤灰中提取锂资源,可减少粉煤灰的资源浪费,增加锂矿资源的战略储备,缓解锂资源供求紧缺的局面。本研究以贵州某电厂粉煤灰为研究对象,开展粉煤灰中锂的浸出试验研究。粉煤灰的基本性
针对无人艇(USV)近距离海上实时目标检测时受海杂波影响严重的问题,本文结合海杂波空间分布特征和点云回波强度信息,提出了一种强度-空间联合过滤方法。该方法首先将点云按照距离做区域划分;接着对不同区域根据激光回波强度随距离的变化关系设置初始阈值过滤原始点云低强度海杂波;然后对剩余的点云采取离群点滤波算法过滤稀疏高强度海杂波,得到目标点云;最后提取离群点滤波中的空间离群点强度特征对强度阈值滤波参数进行
针对岔河联营煤矿回采巷道断面扩大引发的支护问题,本文以K2煤层10201工作面运输巷为研究对象,根据矿井实际生产条件确定巷道断面形状及结构参数后,再采用理论分析、数值模拟及现场观测的方法对半煤岩巷道掘进层位选择、变形破坏规律及支护参数优化进行了研究,所得结论如下:(1)通过煤(岩)体力学参数测试实验,获取了煤(岩)体力学参数。并根据矿井现有设备尺寸及巷道设计规范确定了10201运输巷采用矩形断面,
<正>不少人的体检单上会出现“桥本氏甲状腺炎”的提醒。那么,这一疾病严重吗?需要怎样治疗呢?桥本氏甲状腺炎又称慢性淋巴细胞性甲状腺炎,属于自身免疫性甲状腺疾病,主要是由于身体内存在针对甲状腺的抗体,令淋巴细胞发生大量浸润,部分甲状腺滤泡细胞被破坏,导致甲状腺激素分泌不足。
节理不仅影响矿岩的破裂力学特性,而且影响其破碎效果及高效利用。为研究含充填节理三维不规则砂岩宏细观破裂力学机制,本文依托国家自然科学基金,以锦丰金矿为工程背景,探讨了不同载荷条件下砂岩的力学参数、破裂特征、能量演化随节理变化的规律,研究了不规则砂岩强度的尺寸效应,为降低能耗提供了依据。主要结论如下:(1)部分岩体的节理为全贯通,但大多数节理在岩体内为部分贯通。基于工程概况及砂岩试件力学参数,获得了
钙镁质磷矿石中磷灰石与白云石由于表面物理化学性质相似,浮选分离十分困难。抑制剂是实现两者分离的关键,在其作用下含钙矿物表面稳定性差、物理化学性质复杂,对浮选分离有重要影响。本研究主要以磷灰石和白云石为研究对象,通过单矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验,考察了无机抑制剂(盐酸、硫酸、磷酸、三聚磷酸钠)与有机抑制剂(柠檬酸、羟基乙叉双膦酸(HEDP))对磷灰石与白云石浮选行为的影响。在此基础上,开展了钙
我国煤炭开采环境日趋恶劣,尤其是贵州省大多数煤矿地质条件复杂、瓦斯含量高、瓦斯压力大、煤层透气性差,为矿井瓦斯抽采工作增大了难度,同时也易引发瓦斯动力灾害。本文以贵州青龙煤矿M16、M17、M18为研究对象,为解决该矿瓦斯抽采难题,通过理论分析、数值模拟与现场试验等方法,对该矿瓦斯抽采半径和抽采比例进行研究。主要研究成果如下:基于煤层瓦斯渗流方程、煤体变形控制方程,构建瓦斯抽采流固耦合数学模型,结