一种直接顶内无结构岩层冒落带动态发育高度确定方法技术

本发明专利技术涉及一种大采高工作面冒落带动态发育高度确定方法，传统工作面冒落带高度计算方法普遍适用于采高小于3.5m的工作面，而对于大采高工作面冒落带高度的确定有一定误差，且随着采内部高增加误差越大，本方法尤其适用于近年来我国西部矿区弱胶结地层大采高工作面冒落带高度的确定。本方法认为因采高增加采空区采空空间大，冒落岩石填满采空区需要的直接顶厚度大，同时冒落后的岩石还具有自重压缩作用，更进一步增加了冒落带的高度，因此确定以冒落矸石随时间变化的自重压缩为基础，将冒落带高度确定分为基本顶破断前、基本顶破断回转及基本顶整体下沉压实三个阶段分析，为支架选型、采煤工艺设计、防治顶板水害等提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种直接顶内无结构岩层冒落带动态发育高度确定方法
：本专利技术涉及煤矿厚煤层大采高工作面冒落带动态发育高度的确定方法，尤其适用于我国西部及西北矿区弱胶结地层直接顶内无结构岩层冒落带动态发育高度确定方法。
技术介绍
我国传统工作面冒落带高度计算方法普遍适用于采高小于3.5m的工作面，而对于大采高工作面冒落带高度的确定有一定误差，且随着采高增加误差越大。传统经验公式仅以岩性强度为单一指标建立，得到采高和冒落带为线性关系；冒落带高度未体现与开采时间的相关性，实际上冒落带发育高度是与时间紧密相关的。冒落带高度涉及到支架选型、采煤工艺设计、顶板水害预防与控制以及工作面安全高效开采，因此准确掌握大采高工作面冒落带高度，可保证工作面安全、有序开采。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种直接顶内无结构岩层冒落带动态发育高度确定方法，适用于厚煤层大采高工作面冒落带高度确定，可准确掌握工作面开采初期直至采空区稳定整个期间内冒落带的分布情况，为支架选型、采煤工艺设计、顶板水害防治提供指导。本专利技术的技术方案是：一种直接顶内无结构岩层冒落带动态发育高度确定方法，适用于厚煤层大采高工作面冒落带高度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接顶内无结构岩层冒落带动态发育高度确定方法，适用于厚煤层大采高工作面冒落带高度确定，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤1.确定基本顶破断前阶段冒落带高度：工作面在开采过程中采空区覆岩中直接顶随着采空区跨度增加岩层由下向上逐渐冒落填充采空区，并伴随着冒落矸石的自重压缩，将冒落矸石高度与冒落矸石自重压缩量相加，即为该阶段冒落带高度。步骤2.确定基本顶破断回转阶段冒落带高度：基本顶回转运动触矸后会对下部冒落矸石施加荷载压缩破碎矸石，同时冒落矸石同样伴随着自重压缩量的发生，将第一阶段的冒落带高度减去冒落矸石在该阶段的自重压缩量和基本顶回转累积压缩量，即为该阶段冒落带高度。步骤3.确定顶板整...

【技术特征摘要】
1.一种直接顶内无结构岩层冒落带动态发育高度确定方法，适用于厚煤层大采高工作面冒落带高度确定，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤1.确定基本顶破断前阶段冒落带高度：工作面在开采过程中采空区覆岩中直接顶随着采空区跨度增加岩层由下向上逐渐冒落填充采空区，并伴随着冒落矸石的自重压缩，将冒落矸石高度与冒落矸石自重压缩量相加，即为该阶段冒落带高度。步骤2.确定基本顶破断回转阶段冒落带高度：基本顶回转运动触矸后会对下部冒落矸石施加荷载压缩破碎矸石，同时冒落矸石同样伴随着自重压缩量的发生，将第一阶段的冒落带高度减去冒落矸石在该阶段的自重压缩量和基本顶回转累积压缩量，即为该阶段冒落带高度。步骤3.确定顶板整体下沉压实阶段冒落带高度：上覆结构岩层与采空区冒落矸石之间的相互作用基本趋于稳定，冒落矸石向上的支反力与结构岩层及上覆随动岩层达到力的平衡；因冒落矸石内部还具有一定的孔隙，矸石在自重和上覆岩层荷载惯性作用具有缓慢的压实现象，在步骤2的基础上增加累积时间即可得到该阶段冒落带高度。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙利辉，李新旺，杨本生，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：河北,13