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辽宁工程技术大学最新研究:两长壁工作面煤柱应力变化及变形监测研究

论论资讯 | 2024-02-23 8热度

Rock Mechanics and Rock Engineering

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Research on Stress Change and Deformation Monitoring of Coal Pillar Between Two Longwall Coal Faces

Fu Z.; Zhang W.

Published:2024-01-01
DOI:10.1007/s00603-023-03709-1

研究背景

在煤矿中,两个全机械化采煤工作面之间的煤柱宽度优化对于安全和效率至关重要。然而,当前的研究领域存在一些问题。例如,如何监测煤柱的应力变化和变形情况,以及如何确定最佳的煤柱宽度等问题。这些问题一直困扰着研究人员和煤矿企业。

研究内容

《岩石力学与工程学报》发表了一篇题为“两个长壁采煤工作面之间煤柱应力变化和变形监测研究”的论文,该论文解决了这些问题。研究人员进行了现场监测,分析了观测数据,并得出了一些结论。他们发现,在动态压力下,煤柱应力变化率和不同深度塑性区的分布规律,以及安全截面煤柱松散环的演化规律。当监测点距离工作面40米时,由于前导压力,第4煤层运输巷的变形速率急剧增加。当工作面距离测量点为0米时,侧面和顶部的收敛和收敛增加,磁带沿运输巷运输。当辅助采煤工作面监测点距离采煤工作面约为-30m时,在前导压力的影响下,变形速率急剧增加。当距离面-100m时,变形逐渐稳定。在测量点距离面前50m之前,支承压力达到峰值,煤进入塑性区(发现在4.5m处)。前导支承压力的影响范围向面前延伸约50m。顶板加重步距为19m,影响范围与面部约为22m。此外,监测数据显示,截面煤柱的塑性区宽度为4.0m,两个全机械化工作面之间的最佳煤柱宽度为18m。

研究意义

这项研究的创新点在于,通过现场监测和数据分析,确定了最佳的煤柱宽度,从而提高了煤矿的安全性和效率。此外,研究人员还发现了煤柱应力变化和变形的规律,这对于煤矿企业制定更科学的采煤方案和安全措施也具有重要意义。

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