一种确定煤壁滑移片帮深度及其滑移危险性的方法

摘要

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y_i（i=1，2，3，…，n）的圆心和n个滑移圆弧半径R_j（j=1，2，3，…，n），由y_i和R_j定义n×n个滑移面S_ij，并求其危险系数K_ij；作n×n个滑移面S_ij的滑移危险系数K曲面，用K=1平面与K曲面相交形成K_cr=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S_ij的滑移深度d曲面，将K_cr=1曲线在d曲面上投影形成临界滑移深度d_cr曲线；在d_cr曲线上找出最大值d_crmax（y_cr，R_cr），由y_cr和R_cr所确定的滑移面为最大深度临界滑移面，其d_crmax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。

主权项

一种确定煤壁滑移片帮深度及其滑移危险性的方法，其特征在于提出一种考虑煤壁高度M、顶板压力F、煤的内聚力c和煤的内摩擦角因素的能够更加准确地确定煤壁滑移片帮深度及其滑移危险性的方法，具体的技术方案为：Ⅰ、作图给出煤层顶板CE和底板AF，连接AC形成高度为M的煤壁，在顶板CE之上距CE距离为y_i（i=1，2，3，…，n）作与CE平行的直线L_i，以A为圆心，以R_j（j=1，2，3，…，n）为半径作圆弧ω_j，ω_j与L_i相交成n×n个交点O_ij，再以O_ij为圆心，R_j为半径作圆弧，所作圆弧与煤层底板交点均为A点，和煤层顶板相交成n×n个交点B_ij，形成n×n个圆弧_ij，定义圆弧_ij为假定的n×n个滑移面S_ij，且定义点B_ij到C点的距离CB_ij为滑移面S_ij的滑移深度d_ij（n×n个）；根据煤层采高和采场矿山压力显现情况，估计煤壁的最大深度滑移面的滑移深度d_ij max，根据煤壁片帮及煤壁加固的工程特点，取最大深度滑移面滑移深度d_ij max的预测精度为0.05~0.3m，则将d_ij划分为宽度b_ijm=0.05~0.3m的k个垂直煤条，将k个垂直煤条由外向里编号，计算或量出各煤条的高度h_ijm（m=1，2，…，k）和各煤条底部滑移面切线与顶底板平面的夹角_ijm（m=1，2，…，k）；Ⅱ、根据式（1）计算顶板作用在每个煤条上的垂直应力q_ijm；（1）Ⅲ、根据式（2）计算假定滑移面S_ij的滑移危险系数K_ij；（2）Ⅳ、作由y_i和R_j所定义的n×n个滑移面S_ij（y_i，R_j）的滑移危险系数K曲面，用K=1的平面与K曲面相交形成K_cr=1曲线；作n×n个滑移面S_ij的滑移深度d曲面，将K_cr=1曲线在d曲面上投影形成临界滑移深度d_cr曲线；在d_cr曲线上找出最大值d_crmax（y_cr，R_cr），由y_cr和R_cr所确定的滑移面为最大深度临界滑移面，其d_crmax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滑移片帮的控制措施及其参数。