采场顶板控制及其因素的分析.pdf

2 0 1 0 年第3 期 S C I E N C E ＆T E C H N O L O G YI N F O R M A T I O N O 矿业论i k O科技信息 采场顶板控制及其因素的分析 迟勇 鸡西矿业集团东海煤矿 王新艳 黑龙江鸡西1 5 0 0 2 7 【摘要】本文介绍了采场顶板的控制，使之在有利于安全生产和工作面技术经济效益最大发挥。 【关键词】顶扳下沉；控顶距离；采场压力 。The C o n t r o l l i n go fS t o p eR o o fa n dt h eA n a l y s i so fI t sF a c t o r s C H lY o n gW A N G X i n - y a n J i x iM i n i n gG r o u pD o n g h a lC o a l ．J i x iH e i l o n g j i a n g ，1 5 ∞2 7 【A b s t r a c t ] T n i sp a p e ri n t r o d u c e st h es t o p er o o fc o n t r o l ，a n dm a k e si tc o n d u c i v ef o r s a f ep r o d u c t i o na n dm a x i m i z ef a c et e c h n i c a la n de c o n o m i c b e n e f i t s ． 【K e yw o r d s ] R o o fs u b s i d e n c e ；D i s t a n c eo ft o pr o o f ；S t o p ep r e s s u r e 1 采场顶板控制的实质 所谓采场顶板的控制，其实质就是控制顶板的F 沉量和顶板的卜． 沉速度，使之控制在有利于安全生产和工作面技术经济效益最大发挥 的范围内。 2 采场顶板控制的影晌因素 顶板下沉是矿山压力的重要外部表现，是地质和生产技术因素综 合影响下反映既定的回采工作面顶板状况好坏的客观指标。顶板下沉 量大小、受采高、倾角、j 二作面长度、推进速度、控顶距离、支护型式和 密度，采煤方法及顶板管理方法等生产技术因素的影响，同时也受断 层构造．顶底板岩性、节理裂隙发育程度等地质因素的影响。 顶板下沉的速度反映顶板活动的剧烈程度，当顶扳下沉速度超过 一定限度 顶板破坏的极限弯拉强度 ，即是顶板破坏和冒顶的前兆。 顶板下沉速度，主要受工作面生产工序的影响，特别是落煤和回柱放 顶的影响。实测我矿4 1 1 6 6 2 采区采场的动压影响为 放炮落煤期问，顶板下沉速度为2 I c n n n ／m i n ，即1 2 ．6 m m ／h 。 回柱放顶期间．顶板下沉速度为2 2 e m m ／m i n ，即1 3 ．2 m m ／h 。 其它工序 非动压影响期问 ，顶板下沉速度为7 c r a m ／r a i n ，即 4 。2 m m ／h 。 以上数据说明。落煤和回柱放顶是影响顶板 顶板下沉速度 变化 的主要工序。 3 影响采场顶板控制的主要参数 影响采场顶板下沉的上述诸因素中，在既定的回采工作面，某些 地质因素和生产因素是确定了的，如地质构造、顶底板岩性、工作面长 度和倾角，支护型式和采煤方法等。因此影响采场顶板控制的主要参 数是采高 M 、推进速度 V 、控顶距离 R 、支护密度 P 和支柱的 平均支撑力 P 。 3 ．1 采高 M 采高与直接顶的冒落高度 直接顶的厚度 成正比，即 H i t 舟 式中K P 为岩石的碎胀系数，取决J j 直接顶的岩性和强度，一般 K 1 ．2 5 - I ．5 不难看出，采高增加，商接顶的冒落商度增大，支架在“给定载荷” 工作状态下，主要承担直接顶的岩层重量，故采高增加，支架所受采场 压力增大。 3 ．2 推进速度 V 推进速度与控顶时问成反比、与顶板下沉速度成 正比。 推进速度V I ．nm ／日 式中L 循环进度，耐循环 n 循环方式．即日循环数．循环，E l 不难看出，提高推进速度有两个途径 I 加打循环进度； 2 加快 循环．即提高循环数O 。 加大循环进度L ，则增加采场的动压影响强度，会使顶板下沉速 度 V 增人；1 J U 快循环．则增加采场动压影响 落煤和回柱 的频数，也 会使顶板下沉速度增大二者因素均有使顶板F 沉量增大的趋势。 同时，加快推进速度，必然要缩短控顶时间 T o ，有忙等 式中R 最大空顶距 m V 推进速度 m ／日 顶板下沉是时间的函数，因此，缩小控顶时间，有使顶板下沉量减 少的趋势。 综上分析得到，加快推进速度对顶板下沉量的影响是相互制约的 两个因素起作用，即缩短控顶时间使顶板下沉量减小和顶板下沉速度 增加使顶板下沉量增大，故该参数的选取要适当．对顶板控制有利。 3 ．3 控顶距离 R 控顶距离直接影响支架压力的顶板下沉。二者均 随控顶距离的增加而增大。如控顶距R 米处的顶板下沉为 W _ - - r I M R 式中1 1 岩性系数，垮落法开采x l - - 0 ．0 4 0 ．0 5 3 ．4 支护密度P 支护密度加大在其它条件相同的情况下，支架压力 和顶板下沉会相应的减小。 户岳 毒 式中O 控顶排数，即控顶排内支柱根数 根 R 控顶距离 m e 柱距 m P T ．支护强度 或叫采场强度、采场压力 ， “ I ／n P 柱支柱平均支撑力 T 所以，有P 桂 卫，即支护密度加大，支柱压力减小。 一p 同时有岛 J p 哺p ，即支护密度加大，支护强度随之增大，顶板下沉 量相应减小。 3 ．5 支柱的平均承载能力 支柱阻力 P 从上式P 。 r r _ r 可知，在支护 p 密度不变的情况下，支护强度增加，顶板下沉量相应减小，对控制顶板 有利。e [ 赍任编辑王静] 上接第3 2 1 页 分析两处外资厂房设计实例【J 】．建筑师，2 0 0 5 ． 0 1 ． [ 3 ] 赵林，玉钰．公共建筑的人性化设汁初探【J 】 广西城镇建l 殳，2 0 0 6 ， 0 6 ． [ 4 ] 黄颖．医院建筑的人性化设计以t 海曙光医院浦东新院【J 】．中外建筑 2 0 0 5 ， 0 6 ． [ 5 ] 刘德华．f 业建筑的发展趋势Ⅲ．新建筑，2 0 0 4 ， 0 3 】． [ 6 】李贻传．工业园区、工业建筑的规划与建筑设计体会叨．建材与装饰中旬刊 2 0 0 7 ， 0 7 ． [ 7 ] 旁l g a ．工业建筑中综合楼的建筑设计探讨【J 1 ．硫磷设计与粉体工程，2 0 0 3 ， 0 5 [ 责任编辑翟成粱] 万方数据 采场顶板控制及其因素的分析采场顶板控制及其因素的分析 作者迟勇， 王新艳， CHI Yong， WANG Xin-yan 作者单位鸡西矿业集团东海煤矿,黑龙江鸡西,150027 刊名 科技信息 英文刊名SCIENCE TECHNOLOGY INATION 年，卷期2010，““3 被引用次数0次 本文链接 授权使用太原理工大学tylgIP，授权号b2a36b9d-c1c0-4c49-b41a-9e5b00c1af17 下载时间2010年12月29日