李家壕矿切眼顶板冒顶危险区预测原理与方法研究
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摘要
回采工作面切眼由于断面跨度大，其顶板冒顶隐患控制问题一直是巷道支护领域的难题，实现大跨度切眼顶板的冒顶危险预测对于顶板冒顶隐患控制具有重要意义。本文以李家壕矿12018工作面切眼为工程背景，采用现场测试、理论分析、实验室试验和计算机数值模拟相结合的综合研究方法，系统研究了大断面切眼顶板及支护体变形特征、冒顶机理、冒顶危险区预测方法、指标体系及关键指标拾取技术。获得了以下主要研究成果：（1）研究揭示了李家壕矿大断面切眼顶板与支护体变形规律及冒顶机理，获得了顶板离层变形、岩层结构、支护质量等关键因素与冒顶的相关程度，并据此确定了涵盖以上关键因素的冒顶危险区预测指标体系。（2）提出了大断面切眼冒顶危险区预测方法，确定了冒顶危险区预测各指标的权重集和定量评分标准，建立了基于层次分析和加权平均分析的冒顶危险区预测模型，将顶板按冒顶危险程度分为稳定、较稳定、中等稳定、不稳定、极不稳定等五级。（3）建立了冒顶危险区预测关键指标拾取技术体系，发展了顶板岩层结构、顶板多层位位移、锚杆索工况等关键指标信息的探测与监测设备，实现了冒顶危险区预测关键指标的有效拾取，为冒顶危险区预测提供技术支撑。（4）运用冒顶危险区预测方法对李家壕矿11208工作面切眼顶板冒顶危险区进行预测，获得了该切眼冒顶危险区分布，据此提出了补强支护方案，工业试验取得了良好效果。
Because of the large span of the roof caving of working face cut the roof hazardcontrol problem has always been a problem in the field of roadway support, riskspredictionat of the roof of large span cut roof caving for roof caving control is ofgreat significance.Under the engineering background of12018open-off cut in themine of Li Jiahao, research methods of the theoretical analysis, laboratoryexperiments, numerical simulation and field trials are used to System study the largesection cut roof and supporting body deformation characteristics, the mechanism ofroof, roof caving zone prediction method, index system and the key technology onpick up. The research results are as follows:(1) the research reveals the Lijiahaomine section cut and supporting body deformation law of roof and roof cavingmechanism of access to the roof abscission layer deformation, rock structure,supporting quality and other key factors and the relevance of the roof caving,accordingly to determine the forecast index system above key factors of roof cavingof danger.(2) the large section cut roof caving zone prediction method is proposedto determine the roof caving of danger forecast, the weight of each indicator sets andquantitative criteria. Based on analytic hierarchy and weighted average predictionmodel of roof caving zone analysis, risk by roof caving roof can be divided into stable, relatively stable, moderate stability, instability, unstable, etc.5.(3) the roofcaving of danger forecast technology system key indicators are established and theroof strata structure, roof layers displacement, anchor cable condition detection andmonitoring of key indicators such as information equipment are developed. The roofcaving of danger forecast effective pick up key indicators are estabished and theauthor provides technical support for the roof caving of danger forecast.(4) using theroof caving of danger forecast method to predict the Lijiahao danger roof cavingof mine11208face cut and the roof caving zone distribution of the cut has beenobtained. Supporting schemes is proposedon the basis of reinforcing and theindustrial test achieved good effect.
Because of the large span of the roof caving of working face cut the roof hazardcontrol problem has always been a problem in the field of roadway support, riskspredictionat of the roof of large span cut roof caving for roof caving control is ofgreat significance.Under the engineering background of12018open-off cut in themine of Li Jiahao, research methods of the theoretical analysis, laboratoryexperiments, numerical simulation and field trials are used to System study the largesection cut roof and supporting body deformation characteristics, the mechanism ofroof, roof caving zone prediction method, index system and the key technology onpick up. The research results are as follows:(1) the research reveals the Lijiahaomine section cut and supporting body deformation law of roof and roof cavingmechanism of access to the roof abscission layer deformation, rock structure,supporting quality and other key factors and the relevance of the roof caving,accordingly to determine the forecast index system above key factors of roof cavingof danger.(2) the large section cut roof caving zone prediction method is proposedto determine the roof caving of danger forecast, the weight of each indicator sets andquantitative criteria. Based on analytic hierarchy and weighted average predictionmodel of roof caving zone analysis, risk by roof caving roof can be divided into stable, relatively stable, moderate stability, instability, unstable, etc.5.(3) the roofcaving of danger forecast technology system key indicators are established and theroof strata structure, roof layers displacement, anchor cable condition detection andmonitoring of key indicators such as information equipment are developed. The roofcaving of danger forecast effective pick up key indicators are estabished and theauthor provides technical support for the roof caving of danger forecast.(4) using theroof caving of danger forecast method to predict the Lijiahao danger roof cavingof mine11208face cut and the roof caving zone distribution of the cut has beenobtained. Supporting schemes is proposedon the basis of reinforcing and theindustrial test achieved good effect.
引文
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