放頂煤(參考版)
2025-03-10 20:46本頁面
【正文】 ?此外，還可以通過采取注水與爆破相結合的措施來改善頂煤的冒放性。 ?采用爆破技術，大多數(shù)的煤體都有不同程度的破壞，再經(jīng)過支承壓力的二次破壞后，頂煤的冒放性會有很大的改善。煤體的強度、變形特性、原煤含水率等物理力學性質(zhì)都對注水軟化存在不同程度的影響。根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，爆破和注水兩種頂煤弱化方式各有使用范圍。 煤體內(nèi)部有節(jié)理裂隙等弱面，壓力水進入煤體后沿弱面流動，起到了壓裂和沖刷作用，加上水對裂隙尖端楔入作用，使煤體擴大了原有裂隙，產(chǎn)生了新的裂隙，破壞了煤體的整體性，降低了強度。 ?我國大量實踐表明，在工作面長度小于 100m的工作面，采用架前爆破方便易行，效果好，當工作面長度大于 l00m時，采用在頂煤中開掘爆破工藝巷超前爆破的方法效果好。 ?①由于是超前爆破，充分利用了爆破弱化后支承壓力可再壓裂的破碎過程，達到了降低塊度大小，提高頂煤放出率的目的。 ④采煤工作面在正常生產(chǎn)時，由于運輸順槽有皮帶運輸系統(tǒng)，因此進行爆破工作不方便，多數(shù)礦只在軌道順槽進行深孔爆破。 ①超前爆破，不占用檢修和生產(chǎn)時間，可提前完成爆破作業(yè)； ②對兩巷的維護有一定的影響，必要時要做爆破硐室。 ?下面分析各種頂煤弱化方式的不同的特點： ?（ 1）架前爆破 ?架前爆破是在支架前梁與煤壁間或支架與支架間向頂煤中打孔爆破，沿工作面傾向每隔一定距離布置一組炮孔，一般情況下，為防止切頂現(xiàn)象出現(xiàn)，炮孔應偏向采空區(qū)一側(cè)，架前爆破如圖所示，架前爆破有以下特點 : ?① 節(jié)省投資，不必另開工藝巷和增大順槽斷面； ?②爆破效果直接有效，因為架前爆破存在一個靠近采空區(qū)的自由面； ?③有可能對綜放支架產(chǎn)生一些損傷，需采取有效的輔助保護措施； ?④影響機采作業(yè)時間，容易造成生產(chǎn)和檢修、放炮質(zhì)量和檢修時間等新的矛盾。 ?影響頂煤冒放性的各因素，有的因素是人力不能改變的，如煤層賦存深度，但有些因素是經(jīng)過處理后可以改變的，如煤體的裂隙和強度。根據(jù)有關經(jīng)驗初步給出的分類標準如下： ?據(jù)現(xiàn)場實踐經(jīng)驗， Ⅳ 類頂煤一般采用煤層預先注水弱化法、或預先爆破弱化法，都可以解決頂煤垮冒難度大的問題； V類頂煤則必須采用預先爆破弱化方法，或預先爆破和動壓注水相結合的綜合弱化方法，才可以有效解決頂煤垮冒難度較大的問題。 堅硬頂煤垮冒難度分類 ?人們已提出和采用了多種頂煤冒放性分類方法，如根據(jù)頂煤垮落角和第一斷裂線位置的分類方法、模糊綜合評判法、模糊聚類分析法等。因此采用模糊數(shù)學理論，對原煤層頂煤冒放性進行綜合評價和分類。因此，在進行頂煤冒放性分類的綜合性評價中，這種不確定性是必須考慮的重要特性之一。 Ⅲ ）三組裂隙條件下，兩組次裂隙與工作面近似平行或小角度斜交，更容易產(chǎn)生新裂隙，使之加密，此時與工作面近似垂直或大角度斜交的主裂隙易張拉破壞，由于主裂隙發(fā)育，間距較小，與兩組次裂隙加密后相組合，使頂煤多呈小方塊冒落，其放出率最高。 煤體中的節(jié)理與裂隙 Ⅰ ）單組裂隙條件下，裂隙方位與工作面平行時，頂煤最容易破碎，冒塊多為扁方塊，因為支承壓力不僅能使原有裂隙很快張裂，而且還可以產(chǎn)生平行工作面方向的新裂隙，此時頂煤主要受拉伸破壞，其破壞強度是最低的。初次來壓或周期來壓前的頂煤冒放性好正是支承壓力值增大的效果。對頂煤放出最有利的直接頂厚度應為冒落后能充滿支架后方采出空間。 ?頂板巖層 ?對采場礦壓活動和頂煤冒放性有顯著影響的煤層頂板包括兩部分：直接頂板和基本頂板。夾矸的層位、層數(shù)、厚度和巖性不同，對頂煤冒放性的影響也不同?，F(xiàn)場觀測和前人相似材料模擬試驗結果均表明，隨著煤體強度的提高，頂煤破裂塊度增大，冒落角減小，頂煤放出率降低。單軸抗壓強度在一定程度上代表了煤體對應力的反應能力。 最大采放比是指放頂煤最大可能的放煤厚度與底層采高之比，研究表明，放頂煤的最大極限開采厚度為 13m，其底層采高一般為～ ,所以采放比為 1:4～ 1:3，通常在最大采厚條件下，為了獲得最高采出率，底層采
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