第六组 厚煤层顶煤冒落性评价方法及放出规律.ppt

综上所述，影响顶煤冒放性有六大因素，然而就单个因素而言并不能够度量顶煤本身冒落、放出、及其难易程度，它是由多个因素共同决定的综合指标，以上有的评判指标仅是定性的去描述，所以就单个因素来讲，很难判断顶煤冒放性的好坏。 厚煤层顶煤冒落性评价方法 二、放出规律 顶煤放出规律研究的目的就是提高顶煤采出率、降低含矸率。 顶煤破碎机理是非连续介质在采动应力作用下的渐进破碎问题;顶煤放出规律属于非理想松散介质的流动问题，目前还是采用相似模拟试验与数值模拟计算为主。 散体介质流理论模型的提出~ 　　在综放工作面推进过程中,顶煤与直接顶在工作面上方已经完全破碎,形成松散体,因而其运移和放出符合散体流动规律,如图1所示.在由散体顶煤与散体顶板组成的复合散体介质中,支架放煤口成为介质流动和释放介质颗粒间作用应力的自由边界,支架的上部和后部的散体会以阻力最小的路径逐渐向放煤口处移动,散体介质内形成了类似于牵引流动的运动场,这样的顶煤流动与放出过程,称之为顶煤运移的散体介质流理论模型. * * * * * * * * * * * * * * * * * * 厚煤层顶煤冒落性评价方法 及放出规律 采矿13-5班 第六组 1.开采深度对冒放性的影响 2.煤层厚度对冒放性的影响 3.煤层强度对冒放性的影响 4.煤层夹矸对冒放性的影响 5.顶板对煤层冒放性的影响 一、影响顶煤冒放性的主要因素 6.煤体中的节理与裂隙对顶煤冒落影响 当采深小于l00m时, 顶煤冒放性差。当开采深度大于400m时，开采深度对顶煤的冒放影响程度减弱。总的趋势时顶煤冒放性随开采深度增加而加强，开采深度400m时，顶煤是易于冒落的。 1.开采深度影响顶煤冒放性 2.煤厚对顶煤冒放性的影响 煤层厚度对顶煤冒放性的影响，实质上是顶煤厚度与低分层回采采高之比，亦即放采比的影响。直观看一方面，过薄的顶煤属于伪顶，随采随冒，亦可能超前漏顶，此时支架不能有效的控制直接顶，导致直接顶超前破碎到放煤口时，与顶煤混矸一起放出；不仅顶煤受影响，且在控制一定灰分时易丢失大量顶煤。另一方面，过厚的顶煤在控顶区内，由于支架反复支撑对顶煤的挤压作用，其挤压范围有限，尤其是上部顶煤很难得到充分松动，未经松动的顶煤在冒放区内也是难以冒落的，放煤过程中刚开始松动和变形的上部顶煤，往往滞后冒落，这种冒落会与直接顶的冒落混在一起从而使放煤含矸率增大。因此，放顶煤开采的最大煤层厚度和最小煤层厚度应当有一定范围，以保证较高顶煤回收率。 3.煤层强度对冒放性的影响 煤体强度是抵抗破坏能力的主要指标。单轴抗压强度σc 在一定程度上代表了煤体对应力的反应能力。考虑媒体没有弱面的情况，煤体σc的大小对在压力作用下发生破坏的影响是线性的；即σc越大顶煤被压裂或破坏的效果越差，冒放性也越差。σc是影响顶煤冒放性的关键因素。 4.煤层夹矸对顶煤冒放性的影响 厚煤层中存在夹矸的现象是比较普遍的。夹矸的层位、层数、厚度和岩性不同，对顶煤的冒放性影响也不同。一般距煤层顶1.0m~1.5m内的上部夹矸和距煤层底板1.0m~1.5m内的下部夹矸层对顶煤冒放性影响不大；而位于整个厚度的中部夹矸对顶煤冒放性有较大的影响。当顶煤中夹矸层厚度较大，强度比煤层大时，该层夹矸对顶煤冒放性有影响。研究资料表明：在夹矸层下方的顶煤因离层或冒落将与夹矸失去接触，而其上方的顶煤将因超前变形与直接顶离层，成为夹矸层的载荷，夹矸层受力模型如图2 LOREM IPSUM DOLOR LOREM IPSUM DOLOR 5.顶板对煤层冒放性的影响 对采场矿压活动和顶煤冒放性有显著影响的煤层顶板，包括直接顶和基本顶两部分。就直接顶而言，能随采随冒、并具有一定厚度，是综放开采顶煤破碎冒落后顺利放出的基本条件；否则，将造成部分顶煤丢失。基本顶岩性和厚度在初次来压期间，对顶煤冒放性影响较大，但可以形成较高的超前支承压力，利于顶煤体的预破坏；但在初次来压过去后和周期来压期间影响不大；从宏观来看，基本顶除来压期间对顶煤冒放有一定影响外，平时影响不大。 6.煤体中的节理与裂隙对顶煤冒落影响 煤体裂隙分布对顶煤冒放性的影响主要表现在两个方面：一是裂隙面的存在降低了煤体的强度；二是裂隙的密度、组数、贯通性等的增大，使煤体冒落的块度减小，易于放出。研究表明：D和N1m分别从两个侧面反映顶煤冒放性，D表示裂隙贯通性随尺度变化的速度，Nm反映1m范围内贯通裂隙密度，与冒块大小直接相关。为表示裂隙对冒放性的影响，将D与N1m的乘积DN1m值作为裂隙分形特征值，经统计得：n=23.34+43.42gDN1m。该式的相关检验系数