马兰煤矿切顶卸压护巷技术实践 论文
在分析《马兰煤矿切顶卸压护巷技术实践-论文》之前,首先应当指出,煤矿开采是一项复杂且危险的作业,涉及多种工程技术及安全措施。尤其是在处理煤矿坚硬顶板问题时,常常需要采用一些特殊的工程技术以减少可能引发的安全隐患,比如冲击地压灾害。本论文围绕切顶卸压技术在解决坚硬顶板所带来的冲击地压问题上的实践研究展开。
冲击地压是煤炭开采过程中出现的一种灾害现象,指由于地应力集中,导致井下煤岩体突然破坏,并以弹性变形能的形式瞬间释放能量,从而引发的地压动力现象。当坚硬顶板难垮难落时,会导致巨大的悬顶面积形成,一旦发生垮落,就可能产生冲击地压,对矿井的结构和工人的生命安全造成极大威胁。为了解决这一难题,切顶卸压技术应运而生。该技术主要是通过人为的方式,预先对顶板进行切割,使得顶板在一定条件下自行垮落,从而释放顶板积蓄的能量,避免突然垮落而产生冲击地压。
在实践中,切顶卸压技术可以在很大程度上降低巷道两帮以及顶底板的移近量,减少巷道变形,保证矿井的安全生产。在马兰煤矿18301工作面的研究中,通过FLAC3D数值模拟软件对切顶卸压的效果进行了分析。FLAC3D是一种专门用于岩石和土体工程数值模拟的软件,可以模拟地质材料(如岩石或土壤)在三维空间下的力学行为。通过FLAC3D模拟了切顶卸压前后的巷道变形情况,并对比分析了巷道两帮移近量和顶板底板移近量的变化情况。研究发现,在预留煤柱宽度为20米的情况下,切顶卸压后的巷道两帮移近量减少了23%,顶板底板移近量减少了16%,显示了切顶卸压技术的显著效果。
研究还发现,随着煤柱宽度的增加,巷道的变形量确实有所降低,但卸压效果随之减弱。原因在于,煤柱宽度的增加虽然为巷道提供了更好的支撑,但同时也限制了顶板垮落的范围,减少了卸压的效率。因此,如何选择合适的煤柱宽度,以取得卸压效果与巷道稳定性之间的平衡,是实施切顶卸压技术时需要考虑的关键问题。
论文还通过现场实测监测了巷道的超前支撑压力,获得了支撑压力的峰值和作用范围。这对于煤矿安全生产管理具有重要意义,能够为未来的类似作业提供理论依据和实践指导。在研究中提到,随着煤炭资源的不断开采,易开采的煤层存量逐渐减少,煤炭开采已经逐渐从易开采煤层向难开采煤层转变。这表明,在未来煤炭开采作业中,解决坚硬顶板问题的技术将变得愈发重要,而切顶卸压技术的研究与应用,将为煤矿安全生产提供更为有力的技术支持。