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大倾角大采高采场塑性区分布及主控因素分析

2023-10-21伍永平解盘石

煤炭科学技术 2023年9期

张 浩 ,伍永平 ,解盘石

(1.西安科技大学 能源学院, 陕西 西安 710054;2.西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室, 陕西 西安 710054)

0 引 言

大倾角煤层在西部矿井赋存广泛,受煤层倾角等多元因素影响,此类工作面机械化产效普遍较低,围岩控制难度大,因此,大倾角厚煤层多采用综放开采方式,但此种开采方式多会因放煤量不充分造成资源浪费,而该类煤层多为稀缺性优质煤种,采用大采高综采可克服上述缺陷[1],对此,诸如2130 矿、花山矿等有该类煤层的矿井进行了大采高技术实践,产效虽明显提升,但仍存在煤壁片帮频繁等技术缺陷,2130 矿大倾角大采高工作面观测期间煤壁片帮几乎每班次均会发生,且片帮范围广,严重制约了大倾角煤层大采高工作面高效化生产。

大倾角大采高工作面围岩稳定是其安全、高效化生产的基础,而这其中的关键是要保证“R-S-F”系统动态稳定[2],此类条件承压系统又是以不同形式多维化存在,且彼此之间联动制约,煤壁作为承载结构成分,其一旦失稳,又会诱发支架失稳等动力灾害,可见,煤壁稳定性状态对促进大倾角煤层大采高开采十分关键。为解决此类煤层开采难题,诸多学者进行了大量研究,文献[3]提出了大倾角工作面支架-围岩承载系统控制模式,文献[4]得出大倾角大采高工作面围岩运移规律及与支架协同性作用关系,文献[5-7]分别用边坡稳定性理论(结合概率分析法)、压杆理论、Mises 准则理论分析得出大采高工作……

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