發(fā)布時(shí)間：2018-03-24 22:08

  本文選題：大傾角煤層　切入點(diǎn)：應(yīng)力拱殼　出處：《煤炭學(xué)報(bào)》2016年12期

【摘要】：大傾角煤層特殊的賦存條件,造成在大傾角煤層開(kāi)采中頂板空間應(yīng)力場(chǎng)的演化規(guī)律、頂板破斷垮落后所形成的圍巖結(jié)構(gòu)等較緩傾斜煤層開(kāi)采時(shí)異常復(fù)雜,導(dǎo)致維持頂板穩(wěn)定性的難道加大。基于大傾角煤層開(kāi)采物理相似材料模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真結(jié)果,分析了在大傾角煤層開(kāi)采中圍巖結(jié)構(gòu)的基本特征和應(yīng)力拱殼的基本特性,認(rèn)為非對(duì)稱空間應(yīng)力拱殼是開(kāi)采擾動(dòng)破壞原巖應(yīng)力平衡后,上覆巖層在自我組織能力作用下所形成的主應(yīng)力跡線的空間展布形態(tài),空間應(yīng)力拱殼沿走向?qū)ΨQ,沿傾向非對(duì)稱,且當(dāng)工作面推進(jìn)距離遠(yuǎn)大于工作面長(zhǎng)度時(shí),空間應(yīng)力拱殼中間區(qū)域沿傾向的形態(tài)基本保持不變。據(jù)此,在考慮冒落矸石非均勻充填效應(yīng)的基礎(chǔ)上,建立了沿傾向和沿走向的三鉸拱力學(xué)模型,推導(dǎo)給出了沿傾向非對(duì)稱拱和沿走向?qū)ΨQ拱的軸線方程,并通過(guò)算例對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,文中給出的軸線方程能較好的描述采場(chǎng)空間應(yīng)力拱殼的基本形態(tài);當(dāng)工作面推進(jìn)距離遠(yuǎn)大于工作面長(zhǎng)度時(shí),空間應(yīng)力拱殼沿走向兩端對(duì)稱區(qū)域的形態(tài)基本保持不變;沿走向?qū)ΨQ應(yīng)力拱的拱高和跨長(zhǎng)在傾斜方向上呈先增大后減小的趨勢(shì);最大垮落高度在傾向方向的中上部區(qū)域,該區(qū)域走向應(yīng)力拱的跨長(zhǎng)和拱高也最大。
[Abstract]:Because of the special occurrence conditions of large dip coal seam, the evolution law of roof space stress field in large dip coal seam mining is caused, and the surrounding rock structure formed by roof breaking and falling backward is more complicated than that in gently inclined coal seam mining. Based on the simulation experiments and numerical simulation results of physical similar materials in large dip coal seam mining, the basic characteristics of surrounding rock structure and stress arch shell in large dip coal seam mining are analyzed. It is considered that the asymmetric spatial stress arch shell is the spatial distribution form of the main stress trace line formed by the overlying strata under the action of self-organization ability after the mining disturbance destroys the stress balance of the original rock, and the spatial stress arch shell is symmetrical along the strike direction and tends to asymmetry along the direction. And when the working face advance distance is far longer than the working face length, the shape of spatial stress arch shell along the middle of the inclination is basically unchanged. Accordingly, considering the non-uniform filling effect of caving gangue, The mechanical model of three-hinged arch along inclination and strike is established. The axial equations of asymmetric arch and symmetrical arch along trend are derived, and the results are verified by numerical examples. The axis equation given in this paper can describe the basic shape of spatial stress arch shell in stope, when the distance of working face is far greater than the length of working face, the shape of symmetrical region along the direction of space stress arch shell remains basically unchanged. The arch height and span length increase first and then decrease in the inclined direction, and the maximum collapse height is in the middle and upper part of the inclined direction, the span length and the arch height of the stress arch in the strike direction are also the largest.
【作者單位】： 西安科技大學(xué)理學(xué)院;西安科技大學(xué)西部礦井開(kāi)采及災(zāi)害防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西安科技大學(xué)能源學(xué)院;重慶能源(貴州)煤電有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(51634007);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51204132) 陜西省青年科技新星支持計(jì)劃資助項(xiàng)目(2015kjxx-36)
【分類號(hào)】：TD823.21

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本文編號(hào)：1660213