A classified forecasting method for weighting strength of stope in hard roof thick seam includes: determining the influence degree of basic factors, core factors and strengthening factors on rock pressure appearance strength and the corresponding index of weighting strength grade evaluation; constructing the prediction and evaluation model of rock pressure appearance strength, and determining the strength index of rock pressure appearance strength evaluation. In the process of hard roof thick seam mining, the classified prediction method of weighting strength of hard roof thick seam stope is used to predict the weighting strength of working face in advance, which provides theoretical support for such problems as roof management design before hard roof thick seam mining, roadway surrounding rock control design, hydraulic support selection and so on. It is very important for safe and efficient production of hard roof thick coal seam face to adopt corresponding pressure relief technical measures in the process. The method has wide practicability for grading prediction of stope weighting strength under conditions of hard roof and thick coal seam.
【技术实现步骤摘要】
一种坚硬顶板厚煤层采场来压强度分级预测方法
本专利技术涉及煤矿采场矿压控制领域,特别涉及一种坚硬顶板厚煤层采场来压强度分级预测方法。
技术介绍
坚硬顶板工作面矿压的控制是世界性难题之一,若能够用一种方法提前预测工作面的来压强度,针对其来压强度特征在工作面开采前进行相应的卸压技术措施,对保障工作面安全生产、特别是坚硬顶板厚煤层工作面的安全生产十分重要。影响矿压显现的因素众多,根据其对矿压显现控制作用的机制可以分为基础类、核心类和强化类三类因素。基础类因素主要包括:采高、工作面长度、基本顶赋存特征、煤层埋藏深度、原岩应力等;核心类因素主要包括:远场高位结构的层位、结构刚度、结构稳定性等;强化类因素指工作面四邻及邻近煤层的开采特征,指标主要分解为:区段煤柱宽度、邻近工作面的开采时间、邻近层的层间距、邻近层特别是上覆邻近层开采后采空区覆岩结构特征等。当其中的因素比较突出或多项比较突出因素同时存在时,这些因素对矿压显现的强度起主要作用,这虽然在一定程度上解决了一部分矿压现象,但是由于坚硬顶板具有整体性强、强度高、采后不易冒落、断块大、冒落具有强烈冲击性、大面积悬顶将使工作面、四周煤体及巷道形成高应力集,产生强烈矿压显现现象。尤其是坚硬顶板厚煤层条件下开采,工作面矿压显现强度更大,矿压影响范围广,矿压显现现场更为复杂等矿压显现现象。到目前为止,还没有一套系统的针对坚硬顶板厚煤层采场来压强度分级预测方法能够在坚硬顶板厚煤层工作面开采之前进行工作面来压强度预测,制约着坚硬顶板厚煤层工作面安全高效开采。
技术实现思路
为解决现有技术的不足,本专利技术目的在于提供了一种坚硬顶板厚 ...
【技术保护点】
1.一种坚硬顶板厚煤层采场来压强度分级预测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:确定基础类因素对矿压显现强度的影响程度及来压强度等级评定的指数Ap1
【技术特征摘要】
1.一种坚硬顶板厚煤层采场来压强度分级预测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:确定基础类因素对矿压显现强度的影响程度及来压强度等级评定的指数Ap1式中:Ap1-基础类因素对矿压显现强度的影响程度及来压强度等级评定的指数;bi-各种基础类因素的实际影响强度指数;bmi-各种基础类因素的最大强度指数;对于每一种基础类影响因素和每一种基础类影响因素的强度指数均分为四个等级,由低至高依次为0、1、2、3;其中,0表示对矿压显现强度没有影响,1表示对矿压显现强度影响程度弱,2表示对矿压显现强度影响程度中等,3表示对矿压显现强度影响程度强,表1为基础类因素划分及其影响的矿压显现强度指数分析;表1基础类因素划分及其影响的矿压显现强度指数分析表中σg为开采区域内构造应力值,σ为邻近不受构造影响区域的正常应力值;步骤二:确定核心类因素对矿压显现强度的影响程度及来压强度等级评定的指数Ap2式中:Ap2-核心类因素对矿压显现强度的影响程度及来压强度等级评定的指数;cj-各种核心类因素的实际影响指数;cmj-各种核心类因素的最大强度指数;对于每一种核心类因素和每一种核心类因素的强度指数均分为四个等级,由低至高依次为0、1、2、3,其中,0表示对矿压显现强度没有影响,1表示对矿压显现强度影响程度弱,2表示对矿压显现强度影响程度中等,3表示对矿压显现强度影响程度强,表2为核心类因素影响划分及其影响的矿压显现强度指数分析;表2核心类因素划分及其影响的矿压显现强度指数分析高位结构曲面刚度K为:式中,E为弹性模量,h高为远场高位坚硬岩层厚度,v为组成结构岩体的泊松比;高位结构失稳判据:式中,R为远场高位结构的尺度半径,Dmax为高位结构失稳时的最大跨度,η为高位结构稳定性系数,I为截面惯性矩,q为荷载,α为岩层非均质系数,当采场基本顶之上覆岩不存在坚硬岩层时,则采场覆岩中不会形成高位结构;当采场基本顶之上覆岩中存在坚硬岩层时,且k基>...
【专利技术属性】
技术研发人员:贺爱萍,霍丙杰,朱志洁,韩军,荆雪冬,段志华,解振华,
申请(专利权)人:辽宁工程技术大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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