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《上行開采覆巖移動規(guī)律相似材料模擬研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、煤炭科技2013年第4期2OCOALSCIENCE&TECHNOLOGYMAGAZINENo．42013文章編號：1008—3731(2013)04—0020—03上行開采覆巖移動規(guī)律相似材料模擬研究周磊，高翔，郟慧慧(河南神火集團山西項目部，河南永城476600)摘要：上行開采覆巖移動規(guī)律是進行上行開采可行性分析的基礎(chǔ)依據(jù)。采用實驗室相似材料模擬方法，分析下位煤層、上位煤層開采中覆巖破斷、頂板下沉及三帶發(fā)育規(guī)律，結(jié)果表明：下位煤層開采時，初次來壓步距為40m，周期來壓步距為10～20m，上位煤層位于彎曲帶內(nèi)；上位煤層開采時，初次來
2、壓步距為15m，周期來壓步距為5～10m，開采過程穩(wěn)定，證明上行開采是可行的。關(guān)鍵詞：上行開采；覆巖活動；三帶高度中圖分類號：TD325文獻標(biāo)志碼：B上行開采覆巖移動規(guī)律是進行上行開采可行性素對礦山壓力的影響規(guī)律，試驗結(jié)果直觀，相似程度分析的基礎(chǔ)依據(jù)，也是上位煤層開采設(shè)計和礦壓控高，且周期短。其實質(zhì)是：用與原型力學(xué)性質(zhì)相似的制必須掌握的規(guī)律。國內(nèi)外專家針對上行開采可行材料按幾何相似常數(shù)縮制成模型，然后在模型上開性的判定提出了多個準(zhǔn)則，比如采動影響倍數(shù)法(比挖各類工程，以觀察、研究工程圍巖內(nèi)的變形與破壞值判別法)、“三帶”判別法和圍巖
3、平衡法等。根據(jù)已等地壓現(xiàn)象，為工程的設(shè)計及工藝的改進等提供有成果和經(jīng)驗，上行開采主要影響因素可歸結(jié)為層依據(jù)。間距，采高，采煤方法，巖性及層間結(jié)構(gòu)，以及煤層傾2．1試驗裝置及測試儀器角和時間等。傳統(tǒng)的理論分析法難以將所有關(guān)鍵因試驗使用簡易立體模型架，模型架長2．5m，高素考慮在內(nèi)，因此也難以確切地指導(dǎo)上行開采實1．5m，兩側(cè)邊為200mm寬的支座用以模擬邊界條踐。實驗室相似材料模擬依據(jù)相似理論，充分考慮件。在模型另外一側(cè)沿煤層走向安設(shè)3排測線，每現(xiàn)場煤巖層賦存條件、開采方法和時間因素，可作為排設(shè)8個測點，每個測點上安裝1個位移計，記錄
4、此一種較為可靠的研究手段。點的下沉量。3排測線垂直方向上間距不等。測量本文結(jié)合新莊煤礦二煤和三煤實際條件，通儀器采用TS3890A程控靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，以半橋方式搭接，數(shù)據(jù)自動保存在計算機中，便于處理。過構(gòu)建相似材料模型來模擬上行開采情況，研究上2．2模型設(shè)計行開采覆巖移動規(guī)律。根據(jù)模型和原型相似的要求，主要考察幾何相1工程地質(zhì)條件似、物理力學(xué)性質(zhì)相似及時間相似3個方面。永夏礦區(qū)含煤地層為太原組，陜西組，上、下石(1)幾何相似。對應(yīng)于原型各部分尺寸，模型河子組，總厚度634．48m，含煤34層。其中，可采煤應(yīng)按相同比例縮小，取模型尺寸
5、比為1：100。層4層，自下而上分別為二：煤、三：煤、三。煤、三煤，(2)物理力學(xué)性質(zhì)相似。在相似模擬試驗中，煤層平均厚度為11．32m，二煤和三：煤全區(qū)可采，基本頂來壓問題不僅涉及到彈性范圍，而且也包括三煤大部分可采，三煤局部可采。二煤厚度3．0破壞過程，因此對這兩個方面都必須加以考察?！?．36m，平均4．8m；三煤厚度1．0～4．5m，平均(3)時間相似。隨著工作面的推進，采場基本2．24m。兩者間距平均80m左右。頂懸露面積不斷擴大，同時產(chǎn)生運動、變形，因而模型屬動態(tài)模型。開挖步距為5m；30min開挖一次。2相似材料模型構(gòu)
6、建2．3邊界條件及試驗過程相似模擬試驗方法可根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)條件人對于工作面上下兩側(cè)實體煤支承的基本頂邊為控制和改變試驗條件，從而可確定單因素和多因界，采用200mm寬的槽鋼用千斤頂加壓固定形成固
