相对位置控制论文

2024-08-24

相对位置控制论文（共3篇）

相对位置控制论文篇1

随着我国煤炭开采深度的不断增大, 煤层突出危险性越来越大。平宝公司首山一矿煤层平均埋深750 m, 地质条件复杂、煤层突出严重, 且不开采保护层, 主要采用底板岩巷穿层抽采、爆破、注水等综合防突措施掩护煤巷掘进[1,2]。

为了充分发挥底抽巷的作用, 重点对保护巷道 (底抽巷) 与被保护巷道 (煤巷) 的相对位置关系进行了试验研究, 找出二者相对位置参数, 解决了该矿的瓦斯治理难题, 且效果显著。

1 底板抽放巷试验位置选择

目前, 回采工作面区域防突措施主要有2种:开采保护层;预抽煤层瓦斯[3]。

河南平宝煤业有限公司暂不具备开采保护层的条件, 因此, 采用底板抽放巷施工抽放钻孔预抽煤层瓦斯作为区域防突措施。为了找出保护巷与被保护巷之间的相互影响关系, 为以后的保护巷位置选择提供依据, 该公司选择了4种位置的保护巷进行试验, 即在己15-17-11061运输巷和回风巷抽放巷、己16-17-12041运输巷抽放巷和己15-12030运输巷抽放巷进行现场试验观测。这4条保护巷 (底抽巷) 顶板与被保护巷 (煤巷) 底板的垂距均为10 m, 与相应的煤巷平距 (中心到中心) 分别为0, 5, 20, 30 m。

2 保护巷矿压观测及分析

2.1 巷道表面位移观测

河南平宝煤业有限公司在试验巷道布置2个“十字”测点, 分别对巷道的顶板下沉量、底板鼓起量、上帮移近量和下帮移近量进行连续观测, 根据观测到的数据绘制顶底板和两帮的变形量曲线, 通过分析得出巷道变形规律。巷道变形稳定后观测结果见表1。

根据观测, 己15-17-11061运输巷和回风巷抽放巷位移变形趋势基本一致。当煤巷掘进面距测点15m时, 顶板下沉、底板鼓起以及两帮的移近速度开始加大;当煤巷掘进面距测点5 m时, 变形速度达到最大;当煤巷掘进面推过测点10 m时, 变形速度逐渐缓和;煤巷掘进面推过测点20 m时, 变形速度趋于稳定。己15-17-12041运输巷抽放巷和己15-17-12030运输巷抽放巷位移变形趋势基本一致。当回采工作面距测点20 m时, 顶板下沉、底板鼓起以及两帮移近开始加大;当回采工作面距测点10 m时, 变形速度达到最大;当采煤工作面推过测点10 m时, 变形速度逐渐缓和;回采工作面推过测点20 m时, 变形速度基本趋于稳定。

由分析结果可以看出, 煤巷掘进对平距为0的抽放巷影响较大, 煤巷掘进引起的顶板下沉量大于底板鼓起量, 对两帮移近量的影响基本相同;煤巷掘进对平距为5 m的抽放巷影响较平距为0的抽放巷影响情况较小, 但煤巷掘进引起的顶板下沉量同样大于底板鼓起量, 对两帮移近量的影响也基本相同;工作面回采对平距为20 m的抽放巷影响比较小, 但工作面回采引起的顶板下沉量大于底板鼓起量。由于工作面回采后使得抽放巷的下帮受力比上帮受力大, 所以抽放巷下帮的移近量大于上帮的移近量;工作面回采对平距为30 m的抽放巷影响比较小, 但工作面回采引起的顶板下沉量大于底板鼓起量。由于工作面回采后使得抽放巷的下帮受力比上帮受力大, 所以抽放巷下帮的移近量大于上帮的移近量。

2.2 锚杆受力观测

采用MCS-400型矿用本安型锚杆 (索) 测力计 (以下简称测力计) 在4条抽放巷内各布置1个测站, 测站超前被保护巷掘进工作面和回采工作面30m。己15-17-11061工作面运输巷和回风巷抽放巷每个测站安装3个锚杆测力计和1个锚索测力计, 己15-17-12030工作面运输巷抽放巷因为没有打锚索, 所以只安装3个锚杆测力计, 己15-17-12041工作面运输巷抽放巷安装3个锚杆测力计和1个锚索测力计。工作面抽放巷锚杆 (索) 受力情况如图1—图4所示。巷道稳定后锚杆 (索) 受力统计见表2。

由图1—图4和表2可以看出, 煤巷掘进对平距为5 m的底板抽放巷受力影响小于其他抽放巷, 而且对底板抽放巷顶板的影响大于对帮部的影响, 因此巷道顶板的破坏情况较严重。已知抽放巷使用的锚杆抗拉强度为210 k N, 而现场观测到的锚杆的受力均远小于210 k N, 说明底抽巷受采动影响不是很大, 支护效果可以满足生产要求。

k N

2.3 巷道深部围岩位移观测

在4条试验巷道的抽放巷上帮超前煤巷掘进面30, 50 m的位置各布置2个测点, 一个测点设在巷道顶部, 另一个测点设在巷道帮部, 顶部和帮部测点内深基点的深度分别为1.5, 4.0, 10.0 m。巷道变形稳定后深基点位移统计见表3。

通过观测分析, 得出以下结论:

(1) 煤巷掘进对平距为0的抽放巷影响较大, 巷道浅部围岩的位移变化较大, 巷道顶板变化大于巷道帮部变化, 造成巷道顶板破坏比较严重。

(2) 煤巷掘进对平距为5 m的抽放巷影响也比较大, 巷道浅部围岩的位移变化比较大, 但变化量比平距为0的抽放巷的变化量小。巷道顶板的变化量大于巷道帮部的变化量, 巷道顶板破坏严重。

(3) 工作面回采对平距为20 m的抽放巷有一定影响, 巷道深部围岩位移变化量小, 浅部围岩位移变化比较大, 巷道顶部的位移量大于巷道帮部的位移变化。

(4) 工作面回采对平距为30 m的抽放巷影响比较小, 巷道帮部围岩间的相对位移变化量整体都比较小, 巷道顶部深部围岩位移变化量小, 浅部围岩的位移变化比较大。

2.4 不同位置底抽巷瓦斯抽放效果比较

实体煤巷掘进前需要在底抽巷向煤层打穿层钻孔进行瓦斯预抽放, 根据《防治煤与瓦斯突出规定》, 穿层钻孔要控制煤巷掘进工作面两帮轮廓线外各15 m[4]。由于平宝公司己组煤层瓦斯抽放半径为2.5 m, 设计穿层钻孔孔径为89 mm, 每组11个孔, 钻孔组间距3 m, 钻机垂直于巷道方向布置, 其中1#—6#穿层钻孔向巷道上帮方向施工, 7#—11#钻孔向巷道下帮方向施工, 穿层钻孔控制到煤巷掘进工作面两帮轮廓线外各15 m。穿层钻孔终孔位置必须穿透己16-17煤层见顶板进入岩石0.5~1.0 m。

在己15-17-11061的运输巷抽放巷和回风巷抽放巷 (平距分别为0, 5 m) 、己15-17-12030的运输巷抽放巷 (平距为20 m) 、己15-17-12041的运输巷抽放巷 (平距为30 m) 内的瓦斯抽放管上安装瓦斯流量自动计量装置, 连续观测15 d。统计15 d内的观测数据结果表明:平距分别为0, 5 m的底抽巷抽放效果基本相同, 平距为20 m的底抽巷抽放效果略高于平距为30 m的底抽巷。

由平距为0, 5, 20, 30 m底抽巷瓦斯抽放观测数据可得出, 其平均抽放浓度分别为8.0%、7.9%5.7%和5.3%, 平均单孔抽采量分别为1.35, 1.300.74, 0.75 m3。

平距为0底抽巷的平均瓦斯抽放浓度是平距分别为20, 30 m底抽巷平均瓦斯抽放浓度的1.40倍和1.51倍, 平距为5 m底抽巷的平均瓦斯抽放浓度是平距为20, 30 m底抽巷平均瓦斯抽放浓度的1.39倍和1.49倍;平距为0底抽巷的平均单孔抽采量是平距为20, 30 m底抽巷平均单孔抽采量的1.77倍和1.85倍, 平距为5 m的底抽巷的平均单孔抽采量是平距为20, 30 m底抽巷平均单孔抽采量的1.76倍和1.83倍。

3 结语

(1) 保护巷受采动影响, 随着保护巷与被保护巷平距不断减小, 矿压显现程度不断增加, 依次为30, 20, 5, 0m;但平距5 m时, 保护巷底抽巷在经过一定程度的维修后可以正常使用。

(2) 保护巷道与被保护巷道平距分别为0, 5 m时, 瓦斯抽采平均抽放浓度分别为8.0%和7.9%, 平均单孔抽采量分别为1.35, 1.30 m3。

(3) 根据矿井现有支护方式与支护技术综合考虑, 保护巷与被保护巷合理的平距应为5 m, 此时瓦斯抽采指标好, 防突效果明显, 钻孔工程量小, 且社会经济效益明显。通过试验研究, 有效解决了高突矿井保护巷与被保护巷合理位置的选取与支护难题, 对同类型矿井区域瓦斯治理有很好的借鉴作用。

参考文献

[1]杨国和, 柏建彪, 李磊.底抽巷合理位置及围岩支护技术研究[J].能源技术与管理, 2011 (6) :34-36.

[2]韩振鹏.高突矿井瓦斯抽采模式的研究和实践[J].科技视界, 2012 (20) :283-285.

[3]张新伟, 张盛.首山一矿高突矿井抽采巷合理布设位置分析[J].矿业安全与环境, 2013 (4) :106-109.

[4]王树鹤, 孙东玲, 张文杰, 等.防治煤与瓦斯突出规定读本[M].北京:煤炭工业出版社, 2009.

相对位置控制论文篇2

成功之处：

1、抓住新知学习的生长点和障碍点开展教学。在新知学习之前，我首先让学生认识在长方形中找出相对的角的角度关系，再具体从方位上让学生熟练说出东相对于西，北相对于南，东偏南相对于西偏北等相对方位的练习，最后通过新知的学习让学生具体体会位置关系的相对性。

2、教给学生灵活解决问题的方法。例如在练习中“学校在我家的偏()，学生在观察时只能看到学校为观测点的坐标，如果以小芳家为观测点，学生不容易思考，所以学生感到有难度。怎样解决这个问题呢?可以引导学生以学校为观测点的方位，再利用位置关系的`相对性思考小芳家在学校的具体方位。这样学生就可以比较轻松的说出没有画出坐标的位置具体方位。

不足之处：

1、学生还是存在方位说成大角度的现象。同步学习第一题导致学生对于与物体所在方向离得较近的方位产生造成错觉，出错较多。

2、学生在量角度时还是不注意要度量小角度的方位。

努力方向：

1、当方向为北偏南时，要使量角器的0刻度线与北对齐，然后使量角器的半圆放置在北偏南方向，再从北往南数刻度。

直线、点及两直线的相对位置关系篇3

直线上的点有以下特性：

(1) 点在直线上，则点的投影必在该直线的同面投影上，反之,如果点的投影均在直线的同面投影上，则点必在该直线上，否则点不在该直线上。如图1—19所示，点K的投影k、、均在直线AB的H、V、W投影上，所以点K在直线AB上。如图2—20所示，点C的V面投影虽然在上，但是点C的H面投影c不在ab上，所以点C不在直线AB上。

(2) 直线上的点分割直线之比，在投影后保持不变。如图2—19所示，点K在直线AB上，则AB：ak:kb=。

由上述可知，点是束在直线上，在一般情况下根据两面投影即可判定。但当直线为某一投影面平行线，而已知的两个投影为该直线所不平行的投影面的投影时，则不能直接总协定。如图2—21a所示，AB为侧平线，而图中却只给出其正面投影及水平投影ab。此时，虽然点K和点S的正面投影、及水平投影k、s均落在和ab上，但仍不能总判定出点K和点S是否在AB上。其判别方法如下：

[方法一] 定比法

如图2—21b所示，自a任引直线 a=,连a，在a上量取=，，过作的平行线，发现该线不过k,则点K不在直线AB上。过作的平行线，发现该线过s，则点A在直线AB上。

[方法二] 补投影法

即补出已知投影面平行线在所平行的投影面上的投影及已知点的投影。如图2—21c所示，直线为侧平线，应补出其侧面投影，补后发现在上，可判定点S在直线AB上；不在上，可判定点K不在直线AB上。

从图2—21d中可看出：点S在直线AB上、点K不在直线AB上的空间情况。

二、两直线的相对位置

两直线的相对位置有三种情况：平行、相交、交叉。平行和相交的两直线都是属于同一平面（共面）的直线，而交叉两直线则是不同一平面（异面）的直线。下面分别讨论它们的投影特性。

（一）直线平行

（1）如果空间两直线互相平行，则两直线的同面投影必定互相平行。反之，若两直线的同面投影都互相平行，则两直线在空间也必定互相平行。

证明如下：如图2—22所示AB和CD是互相平等的两直线，将它们向H面投影时，由于投影线Aa∥Bb∥Cc∥Dd，投射线与AB和CD所构成的两个平面AabB和CcdD也互相平行，因此，两平面与H面的交线也必定互相平行，即ab∥cd。同理，AB和CD的正面投影和侧面投影也必互相平行即∥;∥

（2）两直线平行，其长度之比等于各同‘面投影长度之比。如图2—22所示，若AB∥CD，则AB：CD=ab:cd=:=:。

（二）两直线相交

如果两直线在空间相交，则它们的各同面投影必相交，且交点符合一个点的投影规律。反之，如果两直线的各同面投影相交，且交点符合一个点的投影规律，则此两直线在空间必定相交。

如图2—23所示，AB和CD为相交两直线，其交点K为两直线的共有点。根据直线上点的投影特性，则点K的下面投影既在上，又应在上，所以和的交点就是交点K的正面投影。同理，ab和cd的交点k分别是交点K的水平投影和侧面投影。。所以k、、必符合一个点的投影规律，即k⊥OX，k⊥OZ。

[例2—4] 如图2—24所示，过点阵字库A作直线AB与直线CD相交于点K，且点K，且点K距离H面12mm，点B在点A右方25mm处。

一、直线上的点