会议专题

大倾角煤层局部充填开采顶板破断机理及应力演变特征

  针对大倾角煤层走向长壁综采过程中岩层控制难题,提出大倾角煤层局部充填开采创新方法.采用相似模拟、数值计算和理论分析相结合的综合方法,建立局部充填开采工作面顶板岩梁力学模型,确定了顶板岩梁的挠曲方程、弯矩方程、转角方程,揭示了局部充填顶板破断的主要因素为充实率、充填比、工作面倾角.直接顶岩梁的变形随着充实率、充填比、工作面倾角的增大而减小,且在0.55倍工作面长度处易发生破断,充填比以1/2~1/3为宜.分析了不同因素下局部充填开采围岩应力演变特征,随着充实率、充填比增大,工作面上下端头煤壁应力集中区范围和应力值增大,顶板应力释放区范围和应力值减小,顶板应力拱由"单一峰值"向"双峰值"转变,应力拱高度降低、最大拱高位置向中部区域转移,应力拱非对称特征趋于缓和.随着工作面倾角增大,工作面下端头集中应力减小,顶板"双峰值"应力拱形成层位向上发展.

大倾角煤层 局部充填 顶板破断 应力演变 影响因素

王红伟 伍永平 刘茂福 罗生虎 解盘石

西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学能源学院,陕西西安 710054 西安科技大学能源学院,陕西西安 710054 西安科技大学理学院,陕西西安710054

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38届国际采矿岩层控制会议

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2019-10-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)