大倾角工作面飞矸冲击损害及其控制

摘要

飞矸具有动态运移、危害巨大的特点,合理控制其损害是大倾角煤层安全开采的前提之一.基于卡尔曼滤波原理获取飞矸的冲击能特性,以挡矸网为控制元件,多手段综合研究了飞矸的冲击损害机制及控制元件参数,提出了一种飞矸冲击损害控制方法.研究结果表明飞矸碰撞设备时冲击能耗损为多种形式的能量,其中设备的变形能占比最大;飞矸碰撞设备前的冲击能和设备的冲击能恢复系数共同影响飞矸冲击能的耗损程度,由此飞矸损害控制可以从提高设备的冲击能恢复系数和降低飞矸的冲击能两方面入手.LS-DYNA数值碰撞模型确定了大倾角大采高工作面控制元件参数为涤纶直径6mm,菱形网格大小100mm×100mm.将控制元件应用于现场,大大降低了飞矸伤人毁物事故的次数,改善了防护设备使用周期短的问题.