[发明专利]一种确定煤壁滑移片帮深度及其滑移危险性的方法

说明书

本发明公开了一种确定煤壁滑移片帮深度及其滑移危险性的方法，其所述方法是假定n个距离顶板高度yi（i=1，2，3，…，n）的圆心和n个滑移圆弧半径Rj（j=1，2，3，…，n），由yi和Rj定义n×n个滑移面Sij，并求其危险系数Kij；作n×n个滑移面Sij的滑移危险系数K曲面，用K=1平面与K曲面相交形成Kcr=1曲线；定义滑移面与顶板交点到煤壁距离为滑移面深度d，作n×n个滑移面Sij的滑移深度d曲面，将Kcr=1曲线在d曲面上投影形成临界滑移深度dcr曲线；在dcr曲线上找出最大值dcrmax（ycr，Rcr），由ycr和Rcr所确定的滑移面为最大深度临界滑移面，其dcrmax值为煤壁滑移片帮深度，在大采高工作面煤壁管理中将以此深度设计防治煤壁片帮的控制措施及其参数。

技术领域

本发明属于煤炭开采回采工作面围岩控制技术领域，尤其涉及一种确定回采工作面煤壁滑移片帮深度及其滑移危险性的方法。

背景技术

厚及特厚煤层在我国煤炭资源中约占40%，目前大采高综采一次开采高度为3.5~7.0m，大采高综放一次开采厚度为5~20m，其中底层割煤高度3~5m。然而，实践证明大采高综采/放工作面由于煤壁高度的加大，矿压显现更加剧烈，特别是极易发生煤壁片帮。严重的煤壁片帮不仅影响工作面的正常生产，而且还威胁着矿工的生命安全。因此，控制煤壁片帮成为大采高综采/放开采的关键技术问题。

在煤壁片帮方面，现有的研究成果多集中在影响煤壁片帮的因素分析、片帮机理研究、片帮方式、片帮形式和类型以及防治煤壁片帮的技术措施上，尚无查到一种系统有效的预测煤壁片帮深度及其对滑移危险性评价的方法，这一现状直接限制了控制煤壁片帮方法及其参数的准确确定。文献《大采高综采工作面煤壁片帮机理及控制技术》（煤炭科学技术,2008,36（9）:1-3，24）采用库仑-摩尔强度理论，得出的压剪式煤壁片帮最大深度的计算式为Δa=M tan(45°-φ/2)和滑落式煤壁片帮最大深度的计算式为Δb=M tan(90°-φ)，可见该计算式中仅考虑了煤壁高度M和煤的内摩擦角φ，所考虑因素单一，并且其预测值与实际片帮深度相差较大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种能够准确确定煤壁滑移片帮深度及其滑移危险性的方法。所述方法的内容与步骤为：