大倾角工作面顶板漏冒飞矸运动轨迹分析及防护装置.pdf

第 ４８ 卷第 ８ 期煤 炭 科 学 技 术Ｖｏｌ􀆱 ４８ Ｎｏ􀆱 ８ ２０２０ 年８ 月Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｕｇ.２０２０ 移动扫码阅读 刘 明ꎬ李 宽ꎬ多依丽ꎬ等.大倾角工作面顶板漏冒飞矸运动轨迹分析及防护装置[Ｊ].煤炭科学技术ꎬ２０２０ꎬ ４８８１３９－１４４􀆱 ｄｏｉ１０􀆱 １３１９９/ ｊ􀆱 ｃｎｋｉ􀆱 ｃｓｔ􀆱 ２０２０􀆱 ０８􀆱 ０１７ ＬＩＵ Ｍｉｎｇꎬ ＬＩ Ｋｕａｎꎬ ＤＵＯ Ｙｉｌｉꎬｅｔ ａｌ.Ｍｏｔｉｏｎ ｔｒａｃｋ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｉｎ ｒｏｏｆ ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ [ Ｊ]. Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２０２０ꎬ ４８ ８ １３９ － １４４􀆱 ｄｏｉ １０􀆱 １３１９９/ ｊ􀆱 ｃｎｋｉ􀆱 ｃｓｔ􀆱 ２０２０􀆱 ０８􀆱 ０１７ 大倾角工作面顶板漏冒飞矸运动轨迹分析及防护装置 刘 明１ꎬ李 宽１ꎬ多依丽１ꎬ伍永平２ １.辽宁石油化工大学 环境安全工程学院ꎬ辽宁 抚顺 １１３００１ꎻ２.西安科技大学 能源学院ꎬ陕西 西安 ７１００５４ 摘 要随着大倾角煤层开采强度的不断加大ꎬ飞矸灾害的发生也越发的普遍ꎮ 在大倾角煤层开采工 作中ꎬ飞矸会以多种运动形式威胁开采工作面的人和设备ꎮ 为了提高工作面系统的安全性ꎬ减少飞矸 对开采工作面的操作人员和设备的威胁ꎬ对飞矸滑落的运动特征进行了研究ꎮ 通过某工作面的实际 工况分析ꎬ对其因顶板漏冒产生飞矸的影响因素、运动轨迹和飞矸与工作面之间相互作用进行分析ꎬ 利用 Ｒｏｃ Ｆａｌｌ 软件ꎬ建立飞矸运动模型ꎬ分析飞矸滑落运动特征并对飞矸防治位置进行预测ꎮ 根据模 拟试验结果ꎬ在距离工作面起点水平位置１６.２７ ｍ 和５５.５７ ｍ 附近建立防护装置ꎮ 结合防护位置飞矸 的瞬时速度ꎬ设计一种自动化的气动式挡矸装置ꎮ 结果表明ꎬ采用 Ｒｏｃ Ｆａｌｌ 对工作面飞矸轨迹进行模 拟试验ꎬ可准确有效地分析飞矸运动状态ꎮ 以 ＳＮＳ 柔性网作为防护网ꎬ搭载于气动式挡矸装置ꎬ结合 模拟数据确定回采工作面内飞矸的拦截范围ꎬ布置挡矸装置数量和位置ꎬ依据飞矸在拦截点的瞬时速 度和需要防护的工作面范围ꎬ设计的光栅预警的气动挡矸装置可以有效地对飞矸进行防护ꎮ 关键词大倾角煤层ꎻ飞矸ꎻＲｏｃ Ｆａｌｌ 软件ꎻ轨迹分析ꎻ防护装置 中图分类号ＴＤ６７ꎻＴＤ８２３ 文献标志码Ａ 文章编号０２５３－２３３６２０２００８－０１３９－０６ Ｍｏｔｉｏｎ ｔｒａｃｋ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｉｎ ｒｏｏｆ ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ＬＩＵ Ｍｉｎｇ１ꎬ ＬＩ Ｋｕａｎ１ꎬ ＤＵＯ Ｙｉｌｉ１ꎬＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇ２ １.Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＬｉａｏｎｉｎｇ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｆｕｓｈｕｎ １１３００１ꎬＣｈｉｎａꎻ ２.Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＸｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＸｉ’ａｎ ７１００５４ꎬＣｈｉｎａ 收稿日期２０２０－０１－２２ꎻ责任编辑赵 瑞 基金项目国家自然科学基金资助项目５１６０４２１３ꎬ５１６３４００７ꎬ５１９７４２２６ 作者简介刘 明１９８６ꎬ男ꎬ黑龙江拜泉人ꎬ副教授ꎬ博士ꎮ Ｅ－ｍａｉｌｌｉｕｍｉｎｇ１０７５＠１６３.ｃｏｍ ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍꎬ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｃｏｍｍｏｎ. Ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｏｆ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍꎬ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｗｉｌｌ ｔｈｒｅａｔｅｎ ｔｈｅ ｐｅｏｐｌｅ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｍｏｖｅｍｅｎｔ.Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｈｒｅａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｏｒｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅꎬ ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ.Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅꎬ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｔｈｅ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｏｆ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｏｒｋ￣ ｉｎｇ ｆａｃｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｒｏｏｆ ｌｅａｋａｇｅ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｕｓｉｎｇ Ｒｏｃ Ｆａｌｌ ｓｏｆｔｗａｒｅꎬ ｔｈｅ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄꎬ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ￣ ｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｔｉｏｎ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓꎬ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｒｅ ｂｕｉｌｔ ｎｅａｒ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ １６.２７ ｍ ａｎｄ ５５.５７ ｍ ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ.Ａｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｇａｎｇｕｅ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ.Ｔｈｅ ＳＮＳ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｎｅｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｎｅｔ ａｎｄ ｉｓ ｍｏｕｎｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｇａｎｇｕｅ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ. Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｄａｔａꎬ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ｉｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｎｇｕｅ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｒｅ ａｒｒａｎｇｅｄ. Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｔｈａｔ ｎｅｅｄｓ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｇａｎｇｕｅ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂｙ ｇｒａｔｉｎｇ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｐｒｏｔｅｃｔ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｃｅｒｔａｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍꎻｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅꎻＲｏｃ Ｆａｌｌ ｓｏｆｔｗａｒｅꎻｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓꎻｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ ９３１ ２０２０ 年第 ８ 期煤 炭 科 学 技 术第 ４８ 卷 ０ 引 言 目前ꎬ大倾角煤层的开采强度在不断的增加ꎬ如 何能够安全高效地开采大倾角煤层也得到广泛关 注[１]ꎮ 由于大倾角煤层的工作面系统可靠性较低ꎬ 防护装置效率偏低ꎬ安全事故屡有发生ꎬ这严重制约 了大倾角煤层的开采能力[２]ꎬ其中较为普遍的事故 就是飞矸[３]伤人和损坏设备ꎮ 有学者分别针对具 体的大倾角煤层长壁工作面出现的“飞矸”现象进 行了一系列的研究与实践ꎬ设计提出了多种挡矸设 备和飞矸防护技术ꎬ并取得了一定的效果[４]ꎮ 罗生 虎等[５]提出了“两封闭、两隔离”技术ꎬ这一技术不 仅充分发挥了生产设备的作用ꎬ而且提高了工作面 生产效率ꎬ降低了回采期间“飞矸”伤人事故发生的 概率ꎮ 吕晓等[６]在仔细研究大倾角煤层的工况特 点后ꎬ研制了 ３ 款液压挡矸装置ꎬ布置在架间、机道 和架前ꎬ减小了占地空间ꎬ提高了防矸效率ꎮ 随着对 飞矸综合治理能力的不断提升ꎬ邓柱林[７]、何贵荣 等[８]均提出了改进型的“挡煤帘”、“易片帮处设置 网状护帘”、“柔性防矸煤 设施” 等飞矸防护技 术ꎮ 李守瑸等[９]结合实际工况特点ꎬ在易发生飞 矸伤害地点专门增加防护设施ꎬ减少飞矸对人员 及设备的损害ꎮ 虽然目前对飞矸的研究已经取得了一定的成 果[１０]ꎬ但是对于飞矸运动轨迹的分析ꎬ飞矸滑落至 工作面最终位置的预测还很少有人研究[１１－１２]ꎮ 因 此ꎬ目前大倾角煤层开采工作面飞矸防护的方式 过于被动ꎬ方法较为单一[１３]ꎬ大部分挡矸装置适用 性较差[１４]ꎬ忽略了飞矸的块度、工作面的倾角和装 置的配套尺寸等问题[１５]ꎻ还有一些装置因未考虑 飞矸在回采空间运动时的能量耗散、弹跳位置和 运动状态ꎬ造成了装置位置设定不恰当ꎬ增大了防 护成本[１６－１８]ꎮ 为研究飞矸在工作面的运动轨迹和 预测矸石最终落点ꎬ提高飞矸防护效率ꎬ降低防护 成本ꎬ笔者采用 Ｒｏｃ Ｆａｌｌ 软件对某工作面进行实例 分析ꎬ预测因顶板漏冒产生的飞矸的运动轨迹ꎬ并 结合模拟试验得到的数据设计一种气动式挡矸 装置ꎮ １ 影响飞矸运动轨迹的因素及预测方法 １.１ 影响飞矸轨迹的因素 在大倾角煤层长壁开采工作面中ꎬ开采工作面 是凹凸不平的ꎬ并不是简单的光滑斜坡ꎬ飞矸在开采 工作面运动的终点位置不能精确计算ꎬ开采工作面 底板材质力学性质不清等原因ꎬ使得飞矸在开采工 作面运动轨迹的预测十分困难ꎮ 根据工作面实际状 况的地质考察和相关的试验验证表明ꎬ影响飞矸运 动轨迹的主要原因包括工作面剖面的形状、飞矸和 工作面底板力学性质以及飞矸的初始状态ꎮ １工作面剖面的形状ꎮ 一般情况下ꎬ开采工作 面剖面形状是不规则的ꎬ而针对开采工作面进行详 细的地质形状调查和绘图难度较大ꎬ只能针对某些 典型工作面的剖面进行分析ꎮ 因此在飞矸轨迹计算 中ꎬ开采工作面的形状参数取值有一定的片面性ꎮ ２飞矸和工作面底板力学属性ꎮ 组成开采工 作面及飞矸的岩性从工作面顶端到底端存在较大的 差异ꎮ 即使岩性相同ꎬ用于飞矸威胁风险分析的参 数仍然不易确定ꎮ 因飞矸轨迹和状态受到多种因素 影响ꎬ为提高飞矸轨迹预测的准确性ꎬ应使用概率方 法进行飞矸运动轨迹和运动状态的预测和分析ꎮ ３飞矸初始状态ꎮ 飞矸的初始状态主要受到 形成原因的影响ꎬ为了提高飞矸轨迹和状态预测的 准确性ꎬ将飞矸的初始状态可分为自由落体和平抛 运动ꎮ １.２ 飞矸轨迹的预测和分析方法 １.２.１ 飞矸轨迹预测的基本假设 １与开采工作面相比ꎬ飞矸的体积很小ꎬ为方 便计算飞矸运动轨迹ꎬ假设所有飞矸为无限小的颗 粒ꎬ不考虑实际大小ꎬ仅考虑其质量ꎮ ２飞矸在滑落过程中ꎬ其质量用于飞矸能量的 计算ꎬ假设飞矸质量在滑落过程中不发生变化ꎬ即飞 矸不解体ꎮ ３工作面的底板看作由连续的不同夹角的直 线段组成ꎮ ４在飞矸弹跳和滑落过程中ꎬ空气阻力忽略 不计ꎮ １.２.２ 飞矸概率分析方法 前述分析可知ꎬ影响飞矸运动轨迹计算的因素 众多ꎬ且每个因素具有较大的不确定性ꎬ使得飞矸运 动轨迹计算十分困难ꎮ 采用 Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ 法ꎬ对工作 面上端滚落飞矸进行随机分析ꎬ对矸石的块度、初速 度、摩擦角和工作面力学等参数采用不确定值ꎬ得到 概率分布函数ꎬ用以此计算飞矸运动轨迹的不确 定性ꎮ ２ 基于 Ｒｏｃ Ｆａｌｌ 软件的飞矸运动仿真 ２.１ 工作面概况 工作面底板的岩性为砂岩ꎬ坡面的法向恢复系 数平均值为 ０.３２ꎬ切向恢复系数平均值为 ０.８４ꎬ摩擦 角值为 ３０ꎬ水平长度 １２０ ｍꎬ工作面平均倾角为 ０４１ 刘 明等大倾角工作面顶板漏冒飞矸运动轨迹分析及防护装置２０２０ 年第 ８ 期 ４０ꎮ 飞矸的密度 ρ ＝ ２ ５８０ ｋｇ/ ｍ３ꎬ每块飞矸的质量 约为 ５ ｋｇꎬ其块度 Ｒ０集中于 ０.０２０.０３ ｍꎮ 顶板漏 冒后的飞矸由工作面顶端 ５ ｍ 高处做自由落体运 动ꎬ并与工作面底板做初始冲击运动ꎮ 工作面底板 倾向在铅垂方向投影与水平投影建立坐标系ꎬ工作 面底板起伏状态如图 １ 所示ꎮ 图 １ 工作面底板起伏状态 Ｆｉｇ.１ Ｆｌｏｏｒ ｕｐｓ ａｎｄ ｄｏｗｎｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ２.２ 飞矸运动轨迹分析 根据工作面剖面图的尺寸ꎬ利用 Ｒｏｃ Ｆａｌｌ 软件 对工作面上端头发生顶板漏冒产生的飞矸采用 Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ 法进行 ２００ 次模拟试验ꎬ并对其运动特 征进行分析ꎬ工作面参数设置见表 １ꎮ 表 １ 工作面参数设置 Ｔａｂｌｅ １ Ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｔｔｉｎｇ 序号 工作面 水平距 离/ ｍ 标准 偏差 工作面 高度/ ｍ 底板 材料 １００１００.６９砂岩 ２７.６７０８８.８５砂岩 ３１６.２７０７１.０７砂岩 ４３０.５２０６０.６９砂岩 ５５５.５７０４０.８３砂岩 ６８７.５１０２５.７１砂岩 ７１００.８７０１２.９６砂岩 ８１２０.００００砂岩 经过 ２００ 次模拟计算ꎬ飞矸运动轨迹如图 ２ 所 示ꎬ飞矸运动线速度如图 ３ 所示ꎬ矸石落点分布如图 ４ 所示ꎮ 结果表明在飞矸在下落过程中ꎬ发生了 ３ 次弹跳运动ꎬ 其他过程为滚动ꎮ 第 １ 次发生在 １６.２７ ｍꎬ瞬时速度为 １６.３９ ｍ/ ｓꎬ第 ２ 次在 ５５.５７ ｍꎬ 瞬时速度为 １５.６６ ｍ/ ｓꎬ第 ３ 次在 ８４.５５ ｍ 处ꎬ瞬时 速度为 １０.１７ ｍ/ ｓꎮ 飞矸主要落在距离初始点水平 距离 ７０９０ ｍ 的位置和 １２０ ｍ 外的位置ꎮ 图 ２ 飞矸运动轨迹 Ｆｉｇ.２ Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ 图 ３ 飞矸运动线速度 Ｆｉｇ.３ Ｌｉｎｅａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ 图 ４ 矸石落点分布 Ｆｉｇ.４ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｎｄｉｎｇ ｓｉｔｅｓ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ２.３ 飞矸冲击能量分布 在模拟过程中可以看出ꎬ有 ３ 个冲击波峰ꎬ分别 在 ３ 次弹跳运动的落点附近ꎬ第 １ 次冲击动能达到 ９０２.０ Ｊꎬ第２ 次冲击动能为７２１.２ Ｊꎬ第３ 次冲击动能 为 ３９１.１ Ｊꎮ 飞矸冲击能量分布如图 ５ 所示ꎮ ３ 飞矸防护范围预测及防护设计 ３.１ 飞矸防护范围预测及防护装置设定 工作面发生飞矸时ꎬ结合飞矸发生 ３ 次弹跳的 位置和矸石最终滚落的位置ꎬ确定前 ２ 次弹跳点附 近为防护装置设置的重点位置ꎬ 即 １６. ２７ ｍ 和 ５５.５７ ｍ附近ꎮ 飞矸最快到达时间分别为 １.６ ｓ 和 ５.６ ｓꎮ 根据模拟得到的飞矸冲击能量选择 ＳＮＳ 防 １４１ ２０２０ 年第 ８ 期煤 炭 科 学 技 术第 ４８ 卷 图 ５ 飞矸冲击能量分布 Ｆｉｇ.５ Ｉｍｐａｃｔ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ 护网作为主要防护措施并搭载于挡矸装置[１９]ꎮ ３.２ 防护装置结构设计 目前的挡矸装置存在着明显的缺点和不足防 护方法过于被动ꎬ隔绝了采煤作业区和操作作业区ꎬ 影响工人操作ꎬ降低了生产效率ꎬ且防护效果差ꎮ 因 此ꎬ笔者设计了一种气动式挡矸装置可有效解决上 述问题ꎮ ３.２.１ 气动式挡矸装置结构 气动式挡矸装置如图 ６ 所示ꎬ气动原理如图 ７ 所示ꎮ ａ工作面ꎻｂ安全光栅ꎻｃ导轨ꎻｄ执行机构ꎻ ｅＳＮＳ 防护网ꎻｆ气缸 图 ６ 气动式挡矸装置示意 Ｆｉｇ.６ Ｄｒａｗｉｎｇ ｏｆ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｇａｎｇｕｅ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ １气源ꎻ２油水分离器ꎻ３仪表ꎻ４安全阀ꎻ ５消音器ꎻ６２ 位 ４ 通换向阀ꎻ７速度调节阀ꎻ ８单作用气缸ꎻ９单向阀ꎮ 图 ７ 气动式档矸装置气动原理 Ｆｉｇ.７ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｇａｎｇｕｅ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ 气动式挡矸装置分为以下 ５ 个部分 １启动部分ꎬ即气源 １ꎮ 主要用于提供动力ꎬ气 缸的启动动力来源ꎮ ２预警部分ꎬ即安全光栅 ａꎮ 安全光栅主要是 由发光器和受光器 ２ 大部分构成ꎮ 当预警装置启 动时ꎬ发光器会有调制红外光线发出ꎬ而红外光线 会被受光器接收ꎬ这样就会成为一面光栅网ꎮ 当 上端头的飞矸进入了光栅网ꎬ飞矸就会遮挡发光器 发出的红外光线ꎬ此时受光器内部的电路因为没有 接收到红外光线而做出相应的反应ꎬ输出部分就会 有一个控制信号给启动装置ꎬ装置开始动作实施 拦截ꎮ ３传动部分ꎮ 气源输出压缩空气经过油水分 离器 ２ꎬ再通过安全阀 ４ 调节至额定压力ꎬ再经过换 向阀 ６ꎬ调节阀 ７ 调节至额定速度后进入单作用气 缸 ８ꎮ 气缸近执行机构部分方向内置压簧ꎬ当系统 供气时ꎬ活塞向右ꎬ弹簧压缩ꎻ停止供气时ꎬ弹簧恢复 初始状态ꎬ活塞也回到最初状态ꎮ ４执行机构部分ꎬ如图 ８ 所示平行四边形机构 ｄ１ꎮ 近气缸处机构绞点为固定点ꎬ远气缸处机构绞 点为活绞点且与气缸伸缩杆相连ꎬ执行机构受控于 气缸伸缩拉杆ꎮ ＳＮＳ 柔性挡矸网 ｅ 由图 ９ 中圆环和 滑动钩联接于执行机构上ꎮ 滑动钩上端两头由深沟 球轴承装配作导轮ꎬ下端与圆形吊环联接挡矸网ꎬ中 间螺纹上方光杆联接平行四边形绞点作为 ２ 个平行 四边形执行机构的联接销ꎮ 导轮在导轨 ｃ 内滑移ꎬ 对上端过来的飞矸进行拦截捕捉ꎮ ｄ１平行四边形机构ꎻｄ２滑动钩联接孔ꎻｄ３固定绞点联接孔ꎻ ｄ４伸缩杆与气缸联接绞点ꎻｆ气缸 图 ８ 执行机构装配 Ｆｉｇ.８ Ａｃｔｕａｔｏｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ 图 ９ 滑动钩和圆环示意 Ｆｉｇ.９ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｓｌｉｄｉｎｇ ｈｏｏｋｓ ａｎｄ ｒｉｎｇｓ ５限制部分ꎬ即行程开关ꎮ 当挡矸门移动到一 定距离后ꎬ触碰限制装置ꎬ气缸会停止运动使挡矸门 完全关闭以至实施拦截ꎮ 当拦截动作结束后ꎬ经过 时间继电器控制ꎬ再次动作ꎬ气源停止供气ꎬ气缸内 ２４１ 刘 明等大倾角工作面顶板漏冒飞矸运动轨迹分析及防护装置２０２０ 年第 ８ 期 弹簧将活塞推回最初位置ꎮ ３.２.２ 气动式挡矸装置的运动过程及特点 当工作面上端头的光栅识别到飞矸进入工作面 时ꎬ气源提供动力ꎬ经过过滤和调节压力后ꎬ气体进 入单作用气缸ꎬ气缸中的活塞受到空气的推力ꎬ向另 一侧推进ꎬ活塞的背进气方向连接执行机构运动拦 截飞矸ꎮ 挡矸网在停滞一段时间后ꎬ受到时间控制 器的作用ꎬ气源停止空气ꎬ单作用气缸内压簧将气缸 推回原位即开门ꎬ完成一次拦截ꎮ 气动式挡矸装置的特点如下 １气动式挡矸装置可以有效地解决防护过于 被动、飞矸滑落时间不确定、成本过高等问题ꎮ ２气动式挡矸装置启动速度快ꎬ动作灵敏ꎬ可 以在规定的时间内快速完成挡矸动作ꎬ并自动恢复 到初始位置ꎬ有效地实现了挡矸技术的自动化ꎮ ３气动式挡矸装置的结构简单ꎬ传动方式简 单ꎬ既能提高装置的可靠性ꎬ又便于检查和维修ꎬ使 其长时间处于安全可靠的使用状态ꎮ ４气动式挡矸装置质量较小ꎬ易于拆卸ꎬ安装 方便ꎬ可以灵活地设置于大倾角煤层工作面的预定 位置ꎬ并能达到良好的使用效果ꎮ ４ 结 论 １采用 Ｒｏｃ Ｆａｌｌ 软件可以对飞矸运动轨迹进行 有效模拟ꎬ预测了顶板漏冒飞矸从开始到停止滑落 期间ꎬ飞矸每个时刻的总动能、速度、弹跳高度变化 和落点范围区间ꎮ 较准确地为因顶板漏冒引起的飞 矸在回采工作面的防护提供依据ꎮ ２通过对某工作面顶板漏冒产生的飞矸运动 轨迹模拟分析可知ꎬ飞矸在工作面发生 ３ 次弹跳ꎬ分 别位于水平位置的 １６.２７、５５.５７ 和 ８４.５５ ｍ 处ꎻ对应 的瞬时速度为 １６.３９、１５.６６ 和 １０.１７ ｍ/ ｓꎻ对应的冲 击动能分别为 ９０２.０、７２１.２ 和 ３９１.１ Ｊꎮ 飞矸主要落 在距离工作面水平方向 ７０９０ ｍ 和 １２０ ｍ 外的位 置ꎮ 所以建议布置挡矸网的位置在前 ２ 次弹跳点 附近ꎮ ３为提高对飞矸的拦截效率ꎬ以光栅识别作为 预警部分ꎬ将 ＳＮＳ 柔性挡矸网作为主要拦截工具ꎬ 搭载于气动式挡矸装置ꎮ 结合飞矸到达时的瞬时速 度ꎬ确定气缸伸缩速度ꎻ结合拦截区域ꎬ确定气动装 置执行机构的长度ꎬ笔者设计的自动化气动式挡矸 装置ꎬ可对飞矸防治提供技术参考ꎮ 参考文献Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ [１] 伍永平ꎬ 胡博胜ꎬ 解盘石ꎬ 等. 大倾角长壁工作面飞矸灾害区 域治理技术[Ｊ]. 煤炭科学技术ꎬ２０１７ꎬ ４５２１－５. ＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇꎬ ＨＵ Ｂｏｓｈｅｎｇꎬ ＸＩＥ Ｐａｎｓｈｉꎬ ｅｔ ａｌ. Ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｒｅ￣ ｇｉｏｎａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｌｏｎｇｗａｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ｏｆ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍ[Ｊ].Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２０１７ꎬ ４５２１－５. [２] 伍永平ꎬ 胡博胜ꎬ 王红伟ꎬ 等. 大倾角煤层飞矸运移能量演化 特征仿真与实验研究[Ｊ]. 西安科技大学学报ꎬ ２０１８ꎬ ３８１ ３７－４２. ＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇꎬ ＨＵ Ｂｏｓｈｅｎｇꎬ ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｗｅｉꎬ ｅｔ ａｌ. Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｃｏａｌ ｓｅａｍ[Ｊ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＸＩ’ＡＮ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２０１８ꎬ ３８１３７－４２. [３] 伍永平ꎬ 刘孔智ꎬ 贠东风ꎬ 等. 大倾角煤层安全高效开采技术 研究进展[Ｊ]. 煤炭学报ꎬ ２０１４ꎬ ３９８１６１１－１６１８. ＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇꎬ ＬＩＵ Ｋｏｎｇｚｈｉꎬ ＹＵＮ Ｄｏｎｇｆｅｎｇꎬ ｅｔ ａｌ. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏ￣ ｇｒｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓａｆｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｍｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍ[Ｊ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙꎬ ２０１４ꎬ ３９８１６１１－ １６１８. [４] 张 浩ꎬ 伍永平. 大倾角煤层长壁大采高采场煤壁片帮机制 [Ｊ]. 采矿与安全工程学报ꎬ ２０１９ꎬ ３６２３３１－３３７. ＺＨＡＮＧ Ｈａｏꎬ ＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇ. Ｃｏａｌ ｗａｌｌ ｃａｖｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｌｏｎｇ￣ ｗａｌｌ ｌａｒｇｅ ｍｉｎｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ｓｔｏｐｅ ｉｎ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｃｏａｌ ｓｅａｍｓ[Ｊ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ ２０１９ꎬ ３６ ２３３１－ ３３７. [５] 罗生虎ꎬ 伍永平ꎬ 刘孔智ꎬ 等. 大倾角大采高综采工作面煤壁 非对称受载失稳特征[Ｊ]. 煤炭学报ꎬ ２０１８ꎬ ４３７１８２９－ １８３６. ＬＵＯ Ｓｈｅｎｇｈｕꎬ ＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇꎬ ＬＩＵ Ｋｏｎｇｚｈｉꎬ ｅｔ ａｌ. Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｌｏａｄ ａｎｄ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｗａｌｌ ａｔ ｌａｒｇｅ ｍｉｎｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｆａｃｅ ｉｎ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍ[Ｊ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙꎬ ２０１８ꎬ ４３７１８２９－１８３６. [６] 吕 晓ꎬ 庄建平. 大倾角薄煤层液压支架挡矸装置的设计及 应用[Ｊ].煤矿机械ꎬ ２０１１ꎬ ３２１２１７８－１８０. ＬＹＵ Ｘｉａｏꎬ ＺＨＵＡＮＧ Ｊｉａｎｐｉｎｇ. Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｔ ｈｉｇｈ ｄｉｐ ａｎｄ ｔｈｉｎ ｓｅａｍ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ [Ｊ]. Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙꎬ ２０１１ꎬ ３２１２１７８－１８０. [７] 邓柱林. 大倾角综采工作面滚矸事故的研究与防治[Ｊ]. 科技 信息ꎬ ２００９１７３８６－３８７. ＤＥＮＧ Ｚｈｕｌｉｎ. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｎｇｕｅ ｒｏｌｌｉｎｇ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｆａｃｅ ｗｉｔｈ ｌａｒｇｅ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ[Ｊ]. Ｓｃｉ￣ ｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬ ２００９１７３８６－３８７. [８] 何贵荣ꎬ 张正鹏ꎬ 梁吉国. 大倾角综放工作面飞矸防治措施与 实践[Ｊ]. 山东煤炭科技ꎬ ２０１４１２６７－６８ꎬ７１. ＨＥ Ｇｕｉｒｏｎｇꎬ ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎｇｐｅｎｇꎬ ＬＩＡＮＧ Ｊｉｇｕｏ. Ｆｌｙｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｐｒｅ￣ ｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｔｏｐ ｃｏａｌ ｃａｖｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇｆａｃｅ ｗｉｔｈ ｌａｒｇｅ ｄｉｐ ａｎｇｌｅ[Ｊ]. Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２０１４１２６７－６８ꎬ７１. [９] 李守瑸ꎬ申 兢ꎬ 魏利朋ꎬ 等. 泉店煤矿 １１ 采区运输巷防飞矸 技术[Ｊ]. 煤矿机械ꎬ ２０１５ꎬ ３６３１２１－１２２. ＬＩ Ｓｈｏｕｂｉｎꎬ ＳＨＥＮ Ｊｉｎｇꎬ ＷＥＩ Ｌｉｐｅｎｇꎬ ｅｔ ａｌ. Ｆｌｙ ｂｏｔｔｌｅｓ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ １１ ｑｕａｎｄｉａｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｂｅｌｔ ｃｏｎｖｅｙｏｒ ｌａｎｅ[Ｊ]. Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙꎬ ２０１５ꎬ ３６３１２１－１２２. [１０] 李 冬ꎬ 常聚才ꎬ 史文豹ꎬ 等. 大倾角坚硬顶板冒落撞击摩 擦试验研究[Ｊ]. 煤炭科学技术ꎬ ２０１９ꎬ ４７２４１－４６. ３４１ ２０２０ 年第 ８ 期煤 炭 科 学 技 术第 ４８ 卷 ＬＩ Ｄｏｎｇꎬ ＣＨＡＮＧ Ｊｕｃａｉꎬ ＳＨＩ Ｗｅｎｂａｏꎬ ｅｔ ａｌ. Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆａｌｌｉｎｇ ｈａｒｄ ｒｏｏｆ ｗｉｔｈ ｌａｒｇｅ ｄｉｐ ａｎｇｌｅ [Ｊ]. Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２０１９ꎬ ４７０２４１－４６. [１１] 景玲玲ꎬ 屈钧利ꎬ 刘 明ꎬ 等. 大倾角煤层飞矸运动估计的 非概率区间分析法[Ｊ]. 煤炭技术ꎬ ２０１９ꎬ ３８５１０５－１０８. ＪＩＮＧ Ｌｉｎｇｌｉｎｇꎬ ＱＵ Ｊｕｎｌｉꎬ ＬＩＵ Ｍｉｎｇꎬ ｅｔ ａｌ. Ｎｏｎ－ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｉｎ￣ ｔｅｒｖａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍ[Ｊ]. Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２０１９ꎬ ３８５１０５－ １０８. [１２] 刘 明ꎬ 伍永平ꎬ 徐刚. 大倾角煤层开采飞矸运动规律研究 [Ｊ]. 煤炭技术ꎬ ２０１６ꎬ ３５７１７－１８. ＬＩＵ Ｍｉｎｇꎬ ＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇꎬ ＸＵ Ｇａｎｇ. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｒｕｌｅ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｉｎ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍ ｍｉｎｉｎｇ[Ｊ]. Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２０１６ꎬ ３５７１７－１８. [１３] 伍永平ꎬ 胡博胜ꎬ 王红伟ꎬ 等. 大倾角煤层长壁开采工作面 飞矸致灾机理研究[Ｊ]. 煤炭学报ꎬ ２０１７ꎬ ４２９２２２６－２２３４. ＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇꎬ ＨＵ Ｂｏｓｈｅｎｇꎬ ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｗｅｉꎬ ｅｔ ａｌ. Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ－ｃａｕｓｅｄ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ｉｎ ｌｏｎｇｗａｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｏｆ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍ[Ｊ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙꎬ ２０１７ꎬ ４２９ ２２２６－２２３４. [１４] 曹树刚ꎬ 李 毅ꎬ 雷才国ꎬ 等. 采煤工作面轻型架间挡矸装 置研究[Ｊ]. 采矿与安全工程学报ꎬ ２０１３ꎬ ３０１５１－５６. ＣＡＯ Ｓｈｕｇａｎｇꎬ ＬＩ Ｙｉꎬ ＬＥＩ Ｃａｉｇｕｏꎬ ｅｔ ａｌ. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ｉｎ ｓｔｅｅｐｌｙ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｃｏａｌ ｆａｃｅ[Ｊ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ ２０１３ꎬ ３０１５１－５６. [１５] 石汝银ꎬ 李增峰ꎬ 管伟明. 大倾角工作面防飞矸技术措施 [Ｊ]. 山西焦煤科技ꎬ ２００９１４－６. ＳＨＩ ＲｕｙｉｎꎬＬＩ ＺｅｎｇｆｅｎｇꎬＧＵＡＮ Ｗｅｉｍｉｎｇ. Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｈｉｇｈ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ ｆａｃｅ[Ｊ]. Ｓｈａｎｘｉ Ｃｏ￣ ｋｉｎｇ Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２００９１４－６. [１６] ＴＵ ＨｏｎｇｓｈｅｎｇꎬＴＵ ＳｈｉｈａｏꎬＹＵＡＮ Ｙｏｎｇꎬｅｔ ａｌ.Ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｍｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｓｔｅｅｐｌｙ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｃｏａｌ ｓｅａｍｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ[Ｊ].Ａｒａｂｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１５ꎬ８７ ４４８５－４４９４. [１７] ＬＩＵ Ｍｉｎｇꎬ ＷＵ Ｙｏｎｇｐｉｎｇ. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｒａｎｄｏｍ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｉｍｐａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｆｏｒ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｉｎ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍ ｍｉｎｉｎｇ[Ｊ]. Ｏｐｅｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ ２０１４ꎬ ３１１７－２１. [１８] 宋阳平. 煤矿大倾角综放、综采工作面飞矸防治技术及其应 用[Ｊ]. 中国高新技术企业ꎬ ２０１５３１５４－１５５. ＳＯＮＧ Ｙａｎｇｐｉｎｇ. Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｎｇｕｅ ｉｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃａｖｉｎｇ ａｎｄ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎ￣ ｉｎｇ ｆａｃｅ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｐｌｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｓｅａｍ ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ]. Ｃｈｉｎａ Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓꎬ ２０１５３１５４－１５５. [１９] 金海城. 钢丝绳挡矸网在倾斜综采工作面中的应用[Ｊ]. 江西 煤炭科技ꎬ ２０１２４１１９－１２０. ＪＩＮ Ｈａｉｃｈｅｎｇ. Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｒｅ－ｒｏｐｅ ｇａｎｇｕｅ－ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｎｅｔ ａｔ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ[Ｊ]. Ｊｉｎｇｘｉ Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｇｙꎬ ２０１２４１１９－１２０. ４４１