煤炭学报

作者：刘明, 陈杰,

关键词：大倾角煤层, 飞矸, 能量跟踪法, 运动轨迹, 碰撞,

大倾角煤层工作面飞矸运移过程具有一定的复杂性和随机性，准确模拟飞矸运移过程对大倾角煤层的安全高效开采具有重要的意义。以山西某大倾角特厚煤层矿井为研究背景，根据球度设计涵盖所有椭球形飞矸形状的数值模拟试验方案，采用能量跟踪法对飞矸在三维工作面回采空间的运移过程进行数值模拟试验，得到飞矸的运动轨迹，以及任意时刻的速度、角速度和能量变化曲线，分析了形状对飞矸运移过程的影响。并考虑了多飞矸同时运移时碰撞对飞矸运移过程的影响，模拟对比飞矸之间无碰撞和有碰撞时的运移过程。为验证本文方法的准确性和可行性，采用Rockyfor3D软件模拟的轨迹进行对比。结果表明:本文方法模拟的轨迹与Rockyfor3D软件模拟的轨迹基本吻合，且飞矸与工作面底板的碰撞接触点更加明显。飞矸的运移主要受飞矸形状、飞矸与工作面底板的碰撞的影响较大。此外，飞矸在运移过程中发生的相互碰撞会导致飞矸运动轨迹发生改变，侧向偏移距离增加，导致飞矸在运移过程中与煤壁和支架立柱、刮板机等设备发生碰撞，增加飞矸防护难度。将能量跟踪法应用于现场，可为飞矸灾害的预测与防护提供借鉴。

来源：2021年第8期

《煤炭学报》期刊编辑部

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