3采煤工作面上覆巖層移動(dòng)規(guī)律(編輯修改稿)
2025-06-11 03:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 法做出解釋。2. 考慮巖層本身沉降的推斷方法這種方法認(rèn)為，除整體切斷巖層外，所有巖層的冒落都是由彎曲沉降運(yùn)動(dòng)發(fā)展而來的。因此，確定冒落高度必須考慮巖梁的沉降值和巖層變形能力的影響，以及下部允許運(yùn)動(dòng)空間的高度。這種推斷方法的幾何模型如圖36所示。圖中未冒落巖梁（hE）的沉降值滿足下列表達(dá)式：SA=m－∑hz（KA－1）≤S0 （32）式中 SA—巖梁實(shí)際沉降值； S0—該巖梁保持假塑性允許的沉降值； m—采高； ∑hz —直接頂厚度（即冒落高度）； KA—巖梁觸矸處已冒落巖層的碎脹系數(shù)。由式32可推導(dǎo)出直接頂厚度∑hz 的表達(dá)式：∑hz （33）其中 SA≤S0對照圖36可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用式33推斷冒落高度時(shí)，要遵守SA值與KA值在同一地點(diǎn)選擇的原則?？梢杂秒x煤壁任何位置處的數(shù)值代入都不影響計(jì)算結(jié)果。但是，絕不能認(rèn)為SA與KA的值可以在任意位置選取。因?yàn)楣街幸?guī)定SA≤S0，而S0是保持該巖梁處于“假塑性”狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)極限值（沉降極限值）。因此，原則上SA的取值位置是固定的，該位置應(yīng)當(dāng)是巖梁顯著運(yùn)動(dòng)發(fā)生后，從下部開始觸矸位置起，到運(yùn)動(dòng)被迫停止時(shí)整個(gè)觸矸范圍的反力中心。圖中A點(diǎn)。一般取KA=～。圖36 考慮巖層彎曲沉降時(shí)的冒落高度二、影響直接頂厚度的主要因素從式33可以看出，影響直接頂厚度的主要因素有：1. 采高m的影響由式33可知，如果上覆巖層厚度都不大，強(qiáng)度和變形能力基本相同，則冒落高度與采高近似成正比。因此，在生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)常用改變采高的方法來控制采煤工作面礦山壓力顯現(xiàn)和上覆巖層破壞的范圍。應(yīng)當(dāng)注意的是，冒落高度并不隨采高的變化而連續(xù)變化，一般說來，上覆巖層的冒落高度是跳躍式變化的。在推斷冒高時(shí)應(yīng)充分考慮上覆各巖層的厚度、巖性、強(qiáng)度、變形能力及層理等情況，注意找到冒高發(fā)生突變的位置。2. 巖梁允許沉降值S0及巖梁實(shí)際沉降值SA的影響由式33可知，在一定采高（m）條件下，S0值對冒落高度影響很大。例如，當(dāng)采高m=2m時(shí)，如果取KA=，則：當(dāng)S0=SA=0時(shí)，當(dāng)S0=SA=，當(dāng)S0=SA=m時(shí)，因此，必須對各類巖層的假塑性沉降值S0進(jìn)行認(rèn)真的分析。一般認(rèn)為，S0的大小主要由巖層的厚度、強(qiáng)度及在推進(jìn)方向上裂隙發(fā)育情況等因素決定。圖37 巖梁允許沉降值S0研究證明，對于結(jié)構(gòu)簡單的均質(zhì)巖層，在不出現(xiàn)整體切斷運(yùn)動(dòng)形式的情況下，巖層厚度越大，可能的S0值也將越大。如圖37所示，一般可認(rèn)為，巖層斷裂后形成三鉸拱結(jié)構(gòu)，當(dāng)中部鉸高于兩端鉸時(shí)，巖層保持傳遞巖梁狀態(tài)；隨著巖層彎曲沉降，當(dāng)中部鉸與兩端鉸在同一條直線上時(shí)，達(dá)到巖梁的極限沉降值S0。S0可由下式表示： （34）式中 S0—巖梁的允許沉降值； h—巖層厚度； C0—巖梁的運(yùn)動(dòng)步距。當(dāng)h值相對于C0小得很多時(shí)， 則S0≈h。顯然，只要知道上覆巖層的厚度分布情況，就可以確定冒落高度。例如圖38所示的采場，上覆巖層厚度分布情況為：h1=；h2=；h3=；h4=。根據(jù)以上原理，即冒到h2為止，h3仍處于假塑性巖梁狀態(tài)，這是因?yàn)椋簩1層：S0=h1=，如保持h1層不冒，則下部必須的冒落巖層厚度為：而該巖層下部實(shí)際冒落厚度為零，因此
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