论文部分内容阅读
我国厚煤层经过“挖顶弃底”等落后采煤方法后,形成了厚煤层旧采区,其中赋存有大量的残留煤柱等遗弃的煤炭资源有待回收利用,因此,从理论和实践方面研究残煤资源赋存条件、矿压规律及其应用研究,这对类似条件下的残煤复采实践具有重要的理论和现实意义。主要成果表现在以下三个方面：(1)采用相似模拟和数值模拟方法研究了不同跨度残留空区顶板垮塌、不同宽度残留煤柱顶板应力以及向底板煤岩体传力影响角和影响深度,可推测出支承压力影响范围约为13m左右,塑性区宽度为4-5m；宽度大于5m的煤柱向底板传递应力随着煤柱宽度的增加逐渐增大,以等值线图中应力集中系数为1的等值线在煤柱边缘处做切线可得该条件下煤柱应力传递影响角6。(2)按照跨煤柱复采工作面存在的四种支架与围岩的相对关系,提出了厚煤层采区复采工作面支架初撑力和工作阻力在过煤柱和过空区两种状态下计算公式：①复采工作面支架初撑力在残留煤柱下可参考下式来计算确定：P0=(LC+LD)·hz·γz·LR②复采工作面支架工作阻力在残留煤柱下参考下式计算确定：取P1g与P1l中的较大值作为此条件下支架工作阻力值。③复采工作面支架初撑力在残留空区下可参考下式来计算确定：④复采工作面支架工作阻力在残留空区下可参考下式来计算确定：此条件下支架工作阻力值落于P2K-P2s范围内,由于残留空区大多为垮落状态,故其工作阻力值多数偏P2s的计算值。(3)采用"V-SVR"(支持向量机)方法预测了支架工作阻力。对支架整架工作阻力监测数据进行分析,剔除推进距离相近矿压数据,选择6个支架的样本数据,进行归一化处理后转化到区间[0,1],再选择最后3个样板数据为测试样板,其他为训练样板。预测结果显示6个支架整架阻力预测值与实测值之间的相对误差绝对值最大值为15.4%,平均值为6.4%,显然,预测值与实际检测值基本一致。因而采用V-SVR进行预测残煤复采工作面矿压,可作为指导井下开采工作的依据。将上述主要成果在山西华晋焦煤韩咀煤业有限公司的2107工作面进行了验证性研究,均取得了满意的效果。