1 引言

目前，综采放顶煤是我国开采厚煤层的主要方法。判断煤层能否使用放顶煤开采，就要对顶煤的冒放性进行合理评价，李孟臻等[1]利用模糊数学的方法，对工作面顶煤冒放性进行了综合评价,并在实践中得到验证；康建兵[2]通过整理全国29个矿井放顶煤工作面实测数据，利用BP神经网络的方法，对顶煤的冒放性进行了评估；为简化计算，方便煤矿现场应用，靳钟铭[3]提出了破坏系数法评价顶煤冒放性，为工作面实际应用提供了便利；而对于夹矸层对顶煤冒放性的影响，武虎彪等[4]详细分析了不同层位、不同厚度以及不同强度的夹矸层对冒放性的影响，并提出了其临界值范围；杨胜利等[5]通过相似模拟和PFC数值模拟软件，对极近距离煤层合层开采条件下层间夹矸对顶煤冒放性的影响进行分析研究，并提出了改善措施，优化了放煤参数，有效提高了顶煤的冒放性。本文针对某矿极近距离煤层实际地质条件，对顶煤的冒放性进行综合评价，并提出提高冒放性的措施。

TE Connectivity公司的Felix Eggert强调说：“注塑模具中使用传感器可以提高模具的生产质量和生产效率，尤其是温度必须经过精确测量，才能对生产部件质量进行监控，无论是温度过高或过低，还是温度的小幅变化都会对质量产生决定性影响，例如在稍高的温度下，部件就会有可能燃烧。此外，传感器还能使质量欠佳的部件自动分拣出来，在使用敏感的温度传感器时，不合格的产品数量会下降，生产效率也可以得到提高。”

2 工程概况

某矿主采8号、9号煤层，2层煤厚度之和约为10.5m，其中9号煤层厚度约3m，层间岩层厚度约2.2m，8号煤层厚度约为5.3m，层间岩层岩性以砂质泥岩为主，煤层埋深约820m，煤层倾角为2°～14°，平均7°，其岩层综合柱状图如图1所示。

说到这儿，周老相公就拍拍屁股站起身了，说，我不知道我什么也不知道。都什么时辰了，夜饭都好吃了，还在这里乱扯蛋，儿子孙子都扯出来了。

  

图1 岩层综合柱状图

3 影响顶煤冒放性的因素

通过现场实践和查阅相关文献，认为影响顶煤冒放性的因素主要因素分别为：煤层埋深、煤层厚度、煤层强度、夹矸层性质、顶板性质和煤层裂隙发育程度6个，下面分别对其进行分析：

（1）煤层埋深：顶煤的冒落是在支承压力作用下顶煤的破坏变形的过程，而煤层埋深对冒放性的影响实质上就是对支撑压力作用的影响，通过数值分析可知，埋深低于100m时，顶煤冒放性急剧下降，埋深大于400m时，埋深增加，对冒放性的影响逐渐减弱。

其评分标准为：

（1）桩59-X30井随着注采比的增加，地层平均压力不断增加，采出程度升高，但是含水率也不断升高。综合各项指标，认为注采比为0.965的方案最佳。此时对应的注水井井底压力应保持在40MPa左右。

（3）煤层强度：煤层强度对顶煤冒放性有着直接影响。通常用普氏系数f表示煤层的强度，当f≤1时为软煤，f=1～2时为中硬煤，f＞2时为硬煤，一般软煤的冒放性最好，中硬煤次之，硬煤的冒放性最差。

对所得结果进行量化评分，评分标准为：

眼前又回放了妻子手机里的那些图片，曾参加过法律业大学习的他，清楚自己的问题很严重，判二十年是一点问题都没有的。就此失去自由，要到白发苍苍时才能伛偻着走出监狱。那么，扬扬怎么办，最重要的是，扬扬肚子里的自己的种怎么办。

（6）煤层裂隙发育程度：煤体裂隙发育程度直接影响着煤层的强度和顶煤的冒落块度，对顶煤冒放性有着重要影响。通常应裂隙发育指标ND表示煤层裂隙发育程度，ND值越高，顶煤冒放性越好，但当ND＞20时，其对顶煤冒放性的影响逐渐减弱。

4 顶煤冒放性综合评价

4.1 模糊综合预测

利用模糊数学的方法，选取煤层埋深H、煤层厚度M、煤体单轴抗压强度Rc、夹矸层厚度Mj、煤层裂隙发育指标ND和采空区直接顶充满系数K 6个因素作为评价指标。

根据某矿实际地质资料，H=820m，M=10.5m，Rc=22MPa，Mj=2.2m，ND=8.58，K=9.5/10.5=0.90。根据预测模型[6]，可得其顶煤冒放性的模糊矩阵为：

 

已知权向量A和模糊矩阵R，计算模糊评价向量B为：

 

通过综合分析，得到各因素所占权重为

 

进行归一化处理，得：

（5）顶板性质：主要是直接顶厚度与煤层采高的比例（直接顶充满系数）对冒放性的影响，认为直接顶厚度能够填满整个采空区时，顶煤的冒放性最好。

 

（4）夹矸层性质：包括夹矸层的位置、强度和厚度，均对顶煤冒放性有一定影响，一般夹矸层的厚度越大、强度越高，顶煤的冒放性就越差，当夹矸层对冒放性影响过大时，可采取一定的预处理措施，以改进顶煤冒放性。

优化问题式(7)～(12)仅仅降低了在每一次采样中调整的数目.因为在不同采样中，优化问题有不同解，所以所有采样中缓冲器的调整值将会分布在一个很宽的范围，图6给出了这种范围，其中x轴代表了在所有采样中缓冲器的调整大小，y轴代表了这次调整值出现的次数.

 

则顶煤冒放性综合评价得分为：

当地形相关函数f(x)在区间[-b,b]内具有偶对称性质时,古特曼(1976)已给出上述方程组解析解的一般表达式,我们将在第2节给出两个具体的例子。考虑到真实的地形是复杂多样的,将其结果推广到更一般的情况。

 

（2）煤层厚度：煤层厚度对冒放性的影响实质就是顶煤厚度对冒放性的影响。一般地，顶煤过薄，煤层随采随冒，但难以有效控制直接顶，含矸率大，经济效益差，顶煤过厚，上部煤层难以得到充分松动，冒放性差，因此，煤层厚度适中，冒放性最好。

Ⅰ类：冒放性极好，S＞80；

Ⅱ类：冒放性较好,S=65～80；

Ⅲ类：冒放性中等,S=50～65；

Ⅳ类：冒放性较差,S=40～50；

Ⅴ类：冒放性极差,S＜40；

由此可以看出，利用模糊综合评价的方法，某矿极近距离煤层顶煤冒放性为Ⅲ类中等冒放性顶煤。

4.2 破坏系数法预测

为验证上述计算结果，还可采用破坏系数法[3]进行顶煤冒放性预测，其表达式为：

 

式中：D为煤层裂隙分维值，取1.61；Md为顶煤厚度，取7.5m；其余符号含义与前面相同。将数据代入，可得：

由表1可看出，通过破坏系数法，可以预测某矿极近距离煤层顶煤冒放性为Ⅱ类冒放性较好的顶煤。

破坏系数法的顶煤冒放性分类标准见表1。

 

表1 破坏系数法顶煤冒放性分类

  

冒放性分类 Y值 顶煤放出率/%Ⅰ＞ 0.9 80～95Ⅱ0.8～0.89 65～79Ⅲ0.7～0.79 50～64Ⅳ0.6～0.69 30～49Ⅴ＜0.6 ＜30

Y=0.0006338×820-0.00786×22-0.6264×1.61-0.1797×2.2+0.1434Md-0.23056=0.8369

山洪沟治理工程按照以下原则布置有关构筑物：拦、蓄、避、通、护。“拦”：在山洪沟的关键断面拦截下泄物体，保持河床稳定，保护下游重要设施（采用谷坊、格栅坝等措施）。“蓄”：利用山塘、洼地滞蓄洪水，削减洪峰。“避”：利用截洪沟、排洪渠等设施，减少地表径流危害；有条件的，可利用分洪道将洪水撇向城镇或重要设施下游。“通”：采用河道疏浚清障等措施，保持河道畅通，维持河道过流断面。“护”：加固或修建护岸、堤防等，保护重要设施及集中居民点。

4.3 冒放性综合预测与改善

通过前面的分析计算可知，对于某矿极近距离煤层合层综放开采，利用模糊综合评价的方法，预测其顶煤冒放性为Ⅲ类冒放性中等，利用破坏系数法，预测其顶煤冒放性为Ⅱ类冒放性较好。结合煤层实际赋存条件，层间岩层厚度平均为2.2m，远超评价指标上限，在实际开采过程中，必然会对顶煤的冒放性造成较大影响，但考虑夹矸层岩性以砂质泥岩为主，经试验可知岩层硬度较小，通过一定的预处理措施，可以较好的改善夹矸层对顶煤冒放性的影响。因此，综合预测其顶煤冒放性为Ⅲ类冒放性中等。

为改善顶煤的冒放性，可采取以下措施：

围绕四个重大平台 全力做好用地保障（张龙明等） .......................................................................................1-27

（1）除地质因素外，技术条件对顶煤冒放性也有一定影响，选择合适的工艺参数，可在一定程度上提高顶煤冒放性。

薇甘菊（Mikania micrantha）被认为世界上最具侵略性的杂草之一（Ming et al.，2017），也是唯一一种全国林业检疫有害植物（徐小伟等，2014）。泽桑梓等（2013）首次报道了云南瑞丽1种专食薇甘菊的昆虫，后被鉴定为盲蝽科（Miridae）新种——薇甘菊颈盲蝽[Pachypeltis micranthus Mu et Liu(Hemiptera: Miridae)]（Yiran et al.，2017），是控制云南省瑞丽市薇甘菊极为重要的一种本土天敌昆虫（泽桑梓等，2017）。

（2）预注水软化夹矸层，减小裂隙间的内聚力和内摩擦角，从而降低夹矸层强度。

（3）预爆破弱化夹矸层，降低夹矸层块度，提高顶煤放出率。

5 结 论

依据某矿极近距离煤层合层综放开采的实际情况，对其顶煤冒放性进行了合理预测，认为顶煤属于Ⅲ类冒放性中等，可以使用放顶煤开采，并结合夹矸层过厚的实际条件，提出改善顶煤冒放性的措施，为矿井安全、高效生产奠定了基础。

参考文献：

[1]李孟臻，张东升，吕修明.综放工作面顶煤冒放性评价[J].矿山压力与顶板管理，2003（3）：64-66.

[2]康建兵.BP神经网络在顶煤冒放性评估中的应用[J].煤炭工程，2011（3）：57-59.

[3]靳钟铭.放顶煤开采理论与技术[M].北京：煤炭工业出版社，2001.

[4]武虎彪，宋选民.夹矸对放顶煤开采的影响[J].山西矿业学院学报，1996（3）：3-7.

[5]杨胜利，刘颢颢，李杨，郑立永.极近距离煤层合层综放技术[J].煤炭学报，2011，36（3）：371-376.

[6]宋选民.综放采场顶煤冒放性控制理论及其应用 [M].北京：煤炭工业出版社，2002.