国内典型顶板条件工作面矿压显现规律

作     者：徐刚 于健浩 范志忠 薛吉胜 刘前进 李正杰 卢振龙 XU Gang;YU Jianhao;FAN Zhizhong;XUE Jisheng;LIU Qianjin;LI Zhengjie;LU Zhenlong

作者机构：天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 中煤科工开采研究院有限公司北京100014 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFC0603002 2018YFC0604501 2017YFC0804301) 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2021年第46卷第S01期

页      码：25-37页

摘      要：长期以来顶板灾害在煤矿灾害事故中始终占据较大比例,一直是困扰煤矿安全生产的难题。矿压规律分析对顶板灾害的有效防控至关重要,目前,大多研究仅针对单一矿井或个别矿区,对不同顶板条件矿压与顶板灾害特征并没有形成统一认识,各类顶板条件之间矿压显现的共性和差异研究不足,且尚未形成有效的矿压显现特征评价指标及方法。基于以上问题,首先,将我国煤矿顶板进行分类,划分为浅埋深、坚硬顶板、非坚硬顶板等3种典型条件,其中非坚硬顶板又包括强矿压顶板和弱矿压顶板2种类型。通过大量矿压数据分析,采用基于支架工作阻力P-T曲线、矿压云图、典型工作面来压特征统计及均化循环拟合的综合分析方法,分析各类典型顶板条件工作面矿压显现特征,得出如下结论:①浅埋煤层工作面具有来压强增阻、非来压微增或负增阻、来压频繁且持续时间长、矿压受地表形状影响大等特征。工作面来压期间均化循环曲线表现为对数+指数的复合函数特征,来压期间支架增阻率远高于非来压期间,且工作阻力增速呈现前缓后急的增长趋势。②坚硬顶板工作面具有来压强增阻、来压步距大、有时存在动载冲击等特征。非来压期间增阻率较小,均化循环曲线表现为近似于线性函数的微增阻特征。来压期间,支架增阻率显著提高,均化循环曲线特征与浅埋煤层增阻特征相似。③非坚硬强矿压类型顶板工作面具有来压与非来压界定不明显、持续渐进式顶板灾害等特征。非来压时增阻率高于浅埋及坚硬顶板工作面,来压时则相反;非坚硬弱矿压类型顶板工作面具有来压显现较弱、增阻率较小、局部来压频繁等特征。2种非坚硬顶板工作面均化循环曲线均符合对数函数特征,增阻率呈移架前期快速增长,而后迅速放缓的增长趋势,来压时增阻曲均低于浅埋和坚硬顶板工作面。

主 题 词：典型顶板条件 矿压显现规律 P-T曲线 矿压云图 均化循环 增阻特性 

学科分类：081901[081901] 0808[工学-自动化类] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 0820[工学-航空航天类] 0817[工学-轻工类] 0807[工学-电子信息类] 0818[工学-交通运输类] 0815[工学-矿业类] 0827[工学-食品科学与工程类] 0703[理学-化学类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2020.1678

馆 藏 号：203107174...