淺埋特厚風積沙下工作面頂板控制技術

淺埋特厚風積沙下工作面頂板控制技術

應用行業：礦山

技術領域：采煤方法

Ø 主要內容

采用了現場觀測研究、實驗室相似模擬研究和理論等研究方法，提出了淺埋特厚風積沙煤層高產高效工作面頂板控制途徑，并在現場實施，取得了高產高效效果。

Ø 技術要點

1. 提出了控制頂板全厚度切落的支架工作阻力，為淺埋煤層工作面支架選型提供了依據。

2. 提出了煤層頂板某一巖層成為關鍵層還要滿足來壓強度條件，即y2>y1；修正了關鍵層破斷巖塊回轉端角接觸面高度計算公式。

3. 組合關鍵層是地面厚松散層淺埋煤層的獨有特點。給出了組合關鍵層相關參數計算公式：組合關鍵層彈性模量、載荷和極限跨距等計算公式。

4. 給出的組合關鍵層失穩類型判斷曲線曲線，糾正了已往斷裂巖塊（柱）滑落失穩與回轉變形失穩判斷曲線的錯誤。

5. 證明地表厚松散層淺埋煤層組合關鍵層自身始終不能形成三鉸拱式平衡，只有當工作面支架有足夠支護阻力時，借助外力組合關鍵層破斷巖柱才能形成三鉸拱平衡. 這是該條件下支架阻力設計為什么大的根據。

6. 提出了淺埋特厚風積沙煤層高產高效工作面頂板控制途徑，并在現場實施，實現了高產高效目標。

Ø 應用情況及前景

我國毛烏素沙漠下2000多億噸煤炭都屬于特厚松散層淺埋煤層，開采頂板切落威脅。本課題是我國首次對這種賦存條件煤層頂板控制較系統的研究，其提出的組合關鍵層判斷公式揭示了覆巖全厚破壞運動、采高、直接頂厚度、松散層厚度等與切落強度的關系，這為淺埋煤層工作面支架選型提供了依據，并指導各類淺埋煤層高產高效礦井的頂板控制問題。