[發(fā)明專利]一種確定煤壁滑移片幫深度及其滑移危險性的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410354960.8
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104268364A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康天合;李曉坡;楊永康;李晨陽;李恒
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06F17/50
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

本發(fā)明公開了一種確定煤壁滑移片幫深度及其滑移危險性的方法，其所述方法是假定n個距離頂板高度yi（i=1，2，3，…，n）的圓心和n個滑移圓弧半徑Rj（j=1，2，3，…，n），由yi和Rj定義n×n個滑移面Sij，并求其危險系數(shù)Kij；作n×n個滑移面Sij的滑移危險系數(shù)K曲面，用K=1平面與K曲面相交形成Kcr=1曲線；定義滑移面與頂板交點到煤壁距離為滑移面深度d，作n×n個滑移面Sij的滑移深度d曲面，將Kcr=1曲線在d曲面上投影形成臨界滑移深度dcr曲線；在dcr曲線上找出最大值dcrmax（ycr，Rcr），由ycr和Rcr所確定的滑移面為最大深度臨界滑移面，其dcrmax值為煤壁滑移片幫深度，在大采高工作面煤壁管理中將以此深度設(shè)計防治煤壁片幫的控制措施及其參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤炭開采回采工作面圍巖控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種確定回采工作面煤壁滑移片幫深度及其滑移危險性的方法。

背景技術(shù)

厚及特厚煤層在我國煤炭資源中約占40%，目前大采高綜采一次開采高度為3.5~7.0m，大采高綜放一次開采厚度為5~20m，其中底層割煤高度3~5m。然而，實踐證明大采高綜采/放工作面由于煤壁高度的加大，礦壓顯現(xiàn)更加劇烈，特別是極易發(fā)生煤壁片幫。嚴重的煤壁片幫不僅影響工作面的正常生產(chǎn)，而且還威脅著礦工的生命安全。因此，控制煤壁片幫成為大采高綜采/放開采的關(guān)鍵技術(shù)問題。

在煤壁片幫方面，現(xiàn)有的研究成果多集中在影響煤壁片幫的因素分析、片幫機理研究、片幫方式、片幫形式和類型以及防治煤壁片幫的技術(shù)措施上，尚無查到一種系統(tǒng)有效的預測煤壁片幫深度及其對滑移危險性評價的方法，這一現(xiàn)狀直接限制了控制煤壁片幫方法及其參數(shù)的準確確定。文獻《大采高綜采工作面煤壁片幫機理及控制技術(shù)》（煤炭科學技術(shù),2008,36（9）:1-3，24）采用庫侖-摩爾強度理論，得出的壓剪式煤壁片幫最大深度的計算式為Δa=M tan(45°-φ/2)和滑落式煤壁片幫最大深度的計算式為Δb=M tan(90°-φ)，可見該計算式中僅考慮了煤壁高度M和煤的內(nèi)摩擦角φ，所考慮因素單一，并且其預測值與實際片幫深度相差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠準確確定煤壁滑移片幫深度及其滑移危險性的方法。所述方法的內(nèi)容與步驟為：