大采高工作面煤壁稳定性及其与支架的相互影响机制研究
定 价:45 元
- 作者:郭卫彬著
- 出版时间:2021/8/1
- ISBN:9787564646349
- 出 版 社:中国矿业大学出版社
- 中图法分类:TD802
- 页码:256页
- 纸张:
- 版次:1
- 开本:26cm
本书针对煤矿大采高工作面煤壁稳定性及其与支架的相互作用关系进行了深入系统的研究。全书共分为6章, 主要内容包括: 绪论、基于节理裂隙损伤的大采高工作面采动应力分布规律、大采高工作面节理裂隙对煤壁稳定性的影响、松软煤层煤壁的位移失稳规律、大采高工作面支架-顶板-煤壁稳定性相互作用、大采高工作面煤壁与支架稳定性控制技术等。
大采高综采技术具有资源回收率高、工作面生产时煤尘少、瓦斯涌出量小等优点,成为我国厚煤层安全高效绿色开采的发展方向和主要技术途径。自20世纪70年代引入我国,经过40多年的生产实践,尤其是大采高设备的发展和应用,我国大采高综采技术在采高及产量方面处于世界领先水平。
多年的现场观测和理论研究表明,在大采高采场,大面积、大深度片帮是大采高工作面矿压显现的显著特征。煤壁片帮的加剧,对工作面端面顶板及支架的稳定产生较大影响,使得工作面支架失稳和端面冒顶的概率增大,类似事故的发生率比普通综采工作面高10%以上,严重威胁工人的人身安全,降低了大采高综采工作面的技术经济效益。而煤壁的稳定性也受到工作面基本顶运动、煤体强度和支架支护等的影响,其中煤体内部的节理裂隙对煤体强度有至关重要的影响。此外,在采动应力作用下,节理裂隙的扩展演化效应在一定程度上也影响着煤壁片帮的形态。
我国煤层赋存条件复杂,随着大采高工作面的广泛应用,生产中出现的煤壁片帮及其对大采高支架稳定性的影响等已经成为阻碍大采高工作面安全高效生产的关键问题。本书即是针对这一关键问题所进行的有关理论和现场研究成果,主要涉及以下3个关键问题:①煤层节理裂隙对大采高煤壁的损伤效应;②煤壁内裂隙的产生、扩展、贯通演化规律及煤壁失稳特征;③大采高工作面顶板一支架一煤壁三者相互作用机制。本书分为6章,包括绪论、基于节理裂隙损伤的大采高工作面采动应力分布规律、大采高工作面节理裂隙对煤壁稳定性的影响、松软煤层煤壁的位移失稳规律、大采高工作面支架一顶板一煤壁稳定性相互作用、大采高工作面煤壁与支架稳定性控制技术等。这些研究成果是针对大采高综采工作面煤壁稳定性及其与支架的相关影响所开展的有关理论与技术方面的新近研究成果,体现了大采高综采的研究前沿和发展方向。
本书研究成果得到了科研团队与煤炭企业的大力支持。感谢博士导师刘长友教授、邹喜正教授在有关研究中给予的指导和帮助,感谢神火集团泉店煤矿以及同煤集团晋华官煤矿等单位相关工程技术人员对于现场研究给予的帮助,感谢屠洪盛、赵通、李建伟、赵占全、路鑫、陈现辉、刘建伟、陈宝宝、吴睿、邱教剑、黄斌、翟天宇、张晋、杨玉亮、王瑞军、孙航、石磊、刘长郄、康庆涛、卫英豪、宫亚强等所做的有关研究工作。
由于作者水平所限,书中难免存在一些缺点和不足,恳求同行专家、学者和读者批评指正。
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及存在问题
2 基于节理裂隙损伤的大采高工作面采动应力分布规律
2.1 节理裂隙对煤体损伤的影响
2.2 大采高工作面支承压力的分布规律
3 大采高工作面节理裂隙对煤壁稳定性的影响
3.1 节理面倾角对煤壁稳定性影响的物理模拟
3.2 节理面倾角对煤壁稳定性影响的数值模拟
3.3 节理面方位角对煤壁稳定性影响的数值模拟
3.4 节理面间距对煤壁稳定性影响的数值模拟
4 松软煤层煤壁的位移失稳规律
4.1 煤体黏聚力对煤壁稳定性影响的数值模拟
4.2 煤体变形参数对煤壁稳定性影响的数值模拟
5 大采高工作面支架一顶板一煤壁稳定性相互作用
5.1 试验支架系统的设计
5.2 模型设计与试验方案
5.3 支架初撑力对煤壁稳定性的影响
5.4 煤壁及顶板稳定性对支架位态的影响
5.5 支架一顶板一煤壁相互作用机制
6 大采高工作面煤壁与支架稳定性控制技术
6.1 大采高工作面煤壁与支架稳定性控制技术
6.2 工业性试验研究
参考文献