大傾角煤層底板（層狀介質(zhì)）滑移機(jī)理及防治技術(shù)

應(yīng)用行業(yè)：礦山

技術(shù)領(lǐng)域：采煤方法

Ø 主要內(nèi)容

本課題首次系統(tǒng)地研究了這類煤層開采中至關(guān)安全的這一課題，對(duì)長(zhǎng)壁開采后大傾角煤層底板破壞的力學(xué)過程，破壞后底板滑移的力學(xué)過程，以及其影響因素進(jìn)行了分析。

通過課題研究建立了關(guān)于大傾角煤層破壞滑移危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系，通過對(duì)一定賦存條件下破壞滑移的危險(xiǎn)性判斷，建立其識(shí)別方法，以進(jìn)行危險(xiǎn)性監(jiān)測(cè)。經(jīng)鑒定達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

Ø 技術(shù)要點(diǎn)

1. 課題研究了大傾角煤層層狀底板的破壞和滑移機(jī)理及防治。研究表明，底板的破壞和破壞后底板的滑移是兩個(gè)互相聯(lián)系而又互相區(qū)別的力學(xué)過程，長(zhǎng)壁開采底板向上的卸載運(yùn)動(dòng)是造成底板離層破壞的力源之一，但破壞后的底板是否滑移與破壞頂板的冒落不同，它置于未破壞底板之上，只有不同破壞后介質(zhì)(板裂，塊裂，碎裂)失穩(wěn)才能發(fā)生滑移，課題研究提出了影響底板破壞和影響底板滑移的重要因素。

2. 層狀底板巖體工程特性是影響破壞滑移的主要因素．對(duì)滑移有關(guān)鍵影響的是緊貼煤層0.4-0.5m范圍內(nèi)，1~3層薄層狀底板．課題采用數(shù)學(xué)模擬，力學(xué)分析和相似材料模擬實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)結(jié)構(gòu)面，賦存特征，及破壞后形成結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究。

3. 課題采用有限元數(shù)值分析方法對(duì)不同采煤方法的應(yīng)力環(huán)境，開采后應(yīng)力重新分布，開挖過程應(yīng)力環(huán)境發(fā)展過程對(duì)底板破壞的影響進(jìn)行了分析。從“頂板—支架—底板”相互作用的角度指出底板滑移是造成支架失穩(wěn)頂板冒落的主因，但支柱的插底又是造成底板破壞的原因之一。而老頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)又是使支柱從不同角度插入底板，形成滑移體的原因之二。

4. 課題以代池壩煤礦5944工作面底板破壞滑移研究與防治作為典型，論證了采煤方法的合理性，改革采煤工序職得了明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益．并在研究的基礎(chǔ)上，建立了底板破壞滑移評(píng)價(jià)體系，包括層狀底板破壞滑移危險(xiǎn)性的判斷及識(shí)別，以及有效性的監(jiān)測(cè)。

Ø 應(yīng)用情況及前景

1. 底板破壞滑移是制約大傾角煤層采煤方法的主要因素．嚴(yán)重影響著目前我國(guó)以單體支柱為主的大傾角煤層開采安全的效益，因而本課題有廣泛的應(yīng)用前景；

目前課題組正致力于應(yīng)用對(duì)底板破壞滑移的認(rèn)識(shí)，通過橫向科研與有關(guān)礦井合作對(duì)采煤方法進(jìn)行改革，其中包括：華鎣山礦務(wù)局綠水洞煤礦；艾維爾溝煤礦。