含硬结核薄煤层煤壁破坏流变机理研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghuayu1985
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近十年来我国煤炭消耗量迅猛增长,煤炭效益较好,煤炭开采强度也随之增大,造成可采中厚煤层煤炭资源储量迅速减小,但是我国的薄煤层分布广泛,储量丰富,约占全国煤炭储量的20%。许多矿业集团为了延长煤矿开采年限,提高资源回收率,逐渐开始重视薄煤层的开采。兖矿集团正在开采的薄煤层普遍含有硫化铁硬结核,目前的薄煤层采煤机受到功率的限制,遇到含结核薄煤层时切割力不足,生产效率低。本课题提出通过控制上覆岩层运动状态改变煤壁中采动应力分布规律,利用支承压力压酥煤壁,从而降低采煤机的割煤难度。  本文以兖州矿业集团杨村矿6603薄煤层工作面为工程背景,运用理论分析和有限差分软件FLAC3D,对液压支架控制岩层运动来破煤的机理进行了研究,取得了一些规律性的结论,可以用来指导薄煤层工作面的安全高效生产。  首先,把薄煤层工作面一些影响煤壁塑性区大小的主要因素提取出来,然后简化为较简单的力学模型,最终简化为了粘弹性地基梁的结构模型,把地基赋予伯格斯体粘弹性特性,把基础梁演化成一端有支架支撑的悬臂梁,通过地基梁模型推导出了支架阻力、地基某一点的反力和时间的量化关系,进而计算得地基反力最大值的位置距悬臂端处的距离随着支架阻力的减小而增大,随着时间而增大。力学模型中的地基反力也就是采场煤壁中的支承压力,地基反力的最大值也就是支承压力峰值,而峰值点就是煤壁塑性区和弹性区的分界点,因此,煤壁塑性区深度随着支架支撑力的降低和时间而增大。  其次,对薄煤层工作面煤壁进行了FLAC3D数值模拟研究,建立了和薄煤层工作面相似的模型,采用与理论研究相近的伯格蠕变计算模型分别模拟了薄煤层硬结核赋存条件的变化、支架工作阻力和时间效应对工作面煤壁塑性区和支承压力的影响,模拟结果验证了理论计算得出的结论,两者都计算出当煤壁塑性区宽度在0.5m时,支架的支撑力应该在2200kN左右。不过理论计算不能把煤层中硬夹矸计算在内,而数值模拟可以模拟硬结核对煤壁塑性区的影响。  最后,对理论计算和数值模拟得到的结论与试验工作面实测得出的结果做了比较,理论计算和数值模拟的结果与现场实测的数据基本吻合,也证明了理论分析和数值模拟分析结果的正确性。  
其他文献
为提高滚子轴承的疲劳寿命和承载能力,消除或减少边缘应力集中,通常采用凸度廓形的滚子。贯穿式超精研是目前主流的滚子凸度加工工艺,也是圆锥滚子加工的最后一道工序,决定着圆锥
随着零件微型化要求的不断提高,对模具表面及模具流道的表面质量要求越来越高。由于模具结构中大量涉及沟、槽、孔、棱柱、棱锥、窄缝等无法用工具进行加工的结构化表面。由于
随着煤炭浅部资源日趋枯竭,煤炭开采的逐步向深部延伸,在深部开采过程中,伴随着高地应力、地质条件恶化、高温等不利条件,软岩的支护和稳定性控制将是十分艰巨的任务。大变形软岩
纳一矿6203工作面采用6.3m大采高液压支架,设备主回撤通道高4.2m,宽6m,属大断面巷道。回撤通道在经受掘进与采动双重影响的作用下,末采期间顶板下沉较大、煤壁片帮严重、巷道失稳
本次研究从小学高年级阅读理解常见题型出发,分析了小学高年级阅读理解答题技巧,以此使学生真正的掌握语文阅读理解答题的技巧与方法,为提高学生的语文学习效率奠定基础.
本文主要在氢气氛围下采用机械反应球磨法制备了镁基储氢材料70Mg30C,利用TEM和SEM对材料进行了颗粒粒度和形貌表征,利用XRD对材料进行了物相分析,利用DSC来确定储氢材料的放氢
小学数学课堂效率的提高是所有小学数学老师共同关注的话题.本文试图从深入挖掘教材、处理好师生关系和优化教学过程等角度来论述提高小学数学教学效率的必要性和可能性.
大采高综采由于设备重型化和设备尺寸的加大,生产能力的提高,导致大采高综采工作面粉尘产生量高,严重危害着矿井的安全生产和井下工人的生命安全。本文采用理论分析、数值模拟、
地表非连续变形是一种对地表破坏严重的采矿地质灾害,研究其产生过程、发育规律及机理,对于开采环境保护尤为重要。  本文针对地质构造复杂的重复采动区域地表非连续变形致灾
铁矿石中由于硫含量较高,经磁选和烧结可脱除部分硫,但烧结释放的含硫气体会污染环境,而留在铁精矿中的硫在炼钢过程中必须脱除,又会加大生产成本。因此,降低铁精矿的硫含量成为钢