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同忻矿特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术研究
同忻矿特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术研究
摘要:
随着我国煤矿开采技术的不断发展，特厚煤层的开采成为一项重要任务。本文以同忻矿为例，研究了特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术。通过现场实验和数值模拟，对于该技术的有效性和可行性进行了验证。研究结果表明，特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术能够有效地降低煤与矿岩之间的应力压力，减少矿岩的顶板破坏，提高采场的安全性和产能。
关键词:特厚煤层,临空顺槽,切顶卸压,矿岩应力,安全性
一、引言
特厚煤层的开采是煤矿工作面面临的重要问题。因为煤层较厚，常规的采煤方法会造成较大的挤压力，容易引发煤与矿岩的顶板破坏，增加工作面的危险性，降低工作面的产能。因此，如何有效地降低顶板的应力压力，提高采场的安全性和产能，成为特厚煤层开采的关键问题。
二、特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术的原理
特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术是一种基于顶板控制理论的煤层开采方法。该技术通过在工作面上方设置临空顺槽，使矿岩在采煤过程中分阶段释放应力，从而降低煤与矿岩的顶板应力压力，减少岩层破坏。
特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术的具体步骤如下：
1.预先设置临空顺槽：在煤层上方预留一定的距离，通过钻探等方法开设临空顺槽，并设置支护设施。
2.采煤工作面回采：按照常规方式进行采煤，将矿岩向顺槽方向推进。
3.顶板应力释放：当矿岩推进到临空顺槽时，将顺槽部分矿岩进行切割，释放应力。
4.顶板支护：及时对顶板进行支护，避免顶板破坏。
通过以上步骤，特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术能够有效地分散煤与矿岩的应力，降低顶板压力，减少矿岩破坏，提高采场的安全性和产能。
三、实验验证和数值模拟分析
本文以同忻矿为例，进行了特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术的实验验证和数值模拟分析。实验过程主要包括钻探临空顺槽、采煤工作面回采和顶板支护等步骤。通过实时监测矿岩应力、顶板变形等参数，对该技术的有效性和可行性进行了验证。
数值模拟采用了Fluent软件，建立了特厚煤层采煤工作面模型。通过模拟不同条件下的矿岩破坏和顶板变形情况，分析了特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术对顶板应力的影响。结果表明，该技术能够有效地减小顶板应力，提高采场的安全性。
四、结论与展望
特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术是一种有效降低顶板应力压力的煤层开采方法。本文以同忻矿为例，通过实验验证和数值模拟分析，证明了该技术的可行性和有效性。然而，由于特厚煤层开采面临诸多复杂地质条件，仍然还需要进一步研究和实践来完善该技术的应用。
未来的研究可以从以下几个方面展开：进一步探究临空顺槽切顶卸压技术在不同地质条件下的适用性；优化顶板支护方案，提高支护效果；研究特厚煤层的应力分布和演化规律，为顶板控制提供更准确的理论依据。
通过持续不断的研究和实践，特厚煤层临空顺槽切顶卸压技术将在特厚煤层开采中发挥更重要的作用，为我国煤矿的安全生产和科学开采做出贡献。
参考文献：
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