文档介绍：坚硬顶板采场采空区岩层离层遥测研究赵同彬谭云亮砗榱引言嵊捕グ宀煽涨也憷氩懔ρХ治坚硬顶板采场的恳顶面积大,顶板垮落失稳具有突发性,且常伴随着冲击地压的发生,极为严重地影响着煤矿的安全生产。从力学机制上讲,坚硬顶板的垮落失稳足岩层离层的动态发展结果,而离层是由于采动过程中岩层产生不协调性变形而导致的。因此,采取必要的监测手段采集采空区顶板失稳前的离层信息,及时采取相应的措施,就能确保开采坚硬顶板煤层的安全性。作为判断巷道顶板的稳定性,评价巷道支护质量和修改支护设计依据的巷道顶板离层监测技术在煤矿生产中得到了广泛地应用。目前国内外的多家科研单位和院校,无论是在巷道离层指示仪的研制【浚故窃谙锏蓝グ謇氩悴脑颉⑿问郊预警临界值确定方法方面都作了充分地研究【浚并在井下应用中取得了良好效果。本研究在对坚硬顶板离层力学分析基础上,将离层遥测方法引入到坚硬顶板采场采空区的岩层垮落失稳监测中,以保证坚硬顶板条件下煤层安全、高效开采。采场上方悬露岩层的两端由煤体支撑,或一端由工作面前方煤体支撑、一端由采空区矸石支撑,如图荆虼丝墒硬沙《グ逦T诰荚睾勺饔下的多层嵌固梁以两层为例进行分析蚧的力学模型如图尽随着工作面的推进,在上部载荷作用下采空区第卷增刊年月岩土力学摘要:利用梁弯曲理论,根据岩层间变形不协调性关系,建立了坚硬项板离层的判别条件,并指出了相应参数对顶板变形的相对影响程度。采用遥测技术监测坚硬顶板采场采空区岩层离层,结果表明,遥测系统可以有效采集到顶板岩层离层发育信息,通过监测曲线的分析,能够确定采空区顶板产生离层的位置,进而可预测出顶板垮落厚度。利用遥测系统采集到采空区顶板失稳前的离层信息,及时采取相应的措施,可保证坚硬顶板煤层安全开采。关键词,坚硬顶板;弯曲变形;离层遥测;不协调变形中图分类号文献标识码:,,青岛;蕉ǹ萍即笱ё试从牖肪程学院,青岛.”,—收稿日期:—.基金项目:国家自然科学基金重点项日及教育部重点实验室开发基金资助、山东省自然科学基金项目甕。作者简介:赵同彬,男。年生,。.,珻;琒,:瑃甎:.瑃籥,篽;籹籭瓹籵
≥纛最大挠度茄,简支梁弯晶时的最大挠度丑篓馊—■■■■』垡≥,悬臂梁弯曲时的最大挠度主鹭/引教巍衔I喜垦也愕谋湫文佣龋弧胂挛O虏グ謇氩阋2庀低条件下梁的最大挠度写成通式,表示为力兰兰。上方岩层将发生弯曲变形,当变形值达到极限值时,顶板产生垮落。对于相邻的两岩层,是同时运动,还是分开运动可用两岩层变形的最大挠度进行判断。若上部岩层的变形挠度大于或等于下部岩层的变形挠度,则两层岩层产生同步变形,层间不产生离层,如图尽H羯喜垦也愕谋湫文佣刃∮下部岩层,则两层岩层变形不同步,层问产生离层,如图尽岩层问离层发生的力学条件为式中岩层的变形挠度。由梁的弯曲变形理论可知,固定梁弯曲时的其中Q伊荷喜康木吭睾桑籐为岩梁的跨度;为岩梁的弹性模量;Ⅳ为岩梁的厚度。将不同支承名为由梁支承条件决定的系数,即为相邻两岩层产生离层的判别条件:当岩梁的支承条件和外载荷一定,其挠度与厶日及泄兀渲蠰对挠度的影响最大,日次之,跋煜喽越闲顶板离层遥测系统是由顶板离层传感器、顶板离层报警仪分站、通讯分站、接收主机以及计算机组成的,如图尽8眉嗖庀低车闹饕L氐闶遣