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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
高位硬厚岩层采动覆岩结构演化特征及致灾规律
  • 作者

    张培鹏蒋力帅刘绪峰张贞良刘旭

  • 单位

    山东科技大学资源与土木工程系山东科技大学矿业与安全工程学院兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿淮北矿业集团

  • 摘要
    针对工作面赋存高位硬厚岩层的地层条件,采用相似材料模拟试验方法,制作了工作面上覆单层和两层高位硬厚岩浆岩的相似模型,研究了开采过程中的覆岩结构及其演化特征;通过力学理论分析,揭示了上覆岩层的破断规律及覆岩结构的形成机制;分析了典型采动覆岩结构的致灾规律,并采用工程实例进行验证。研究结果表明:单层硬厚岩层初次破断前、周期破断阶段分别形成"梯"型、"Γ"型覆岩结构;两层硬厚岩层条件下,下位硬厚岩层破断前形成"梯"型覆岩结构,上位硬厚岩层破断前后分别形成"梯-Γ"型复合覆岩结构、"F"型覆岩结构;工作面上覆岩层破断角α在(45°,90°)区间内,破断迹线总是与岩层层面成一定夹角。高位硬厚岩层条件下集中应力高、积聚能量大,易诱发静载型动力灾害;"梯"型覆岩结构失稳易诱发动力灾害及离层水(气)突涌现象;"Γ"型覆岩结构失稳易诱发动力灾害,但不易发生离层水或瓦斯突涌。
  • 关键词

    高位硬厚岩层相似模拟试验采动覆岩结构破断机制致灾规律

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51374139,51704185);山东省自然科学基金项目(ZR2013EEM018,ZR2017BEE045);山东省高等学校科技计划项目(J17KA218);山东科技大学人才引进科研启动基金项目(2016RCJJ034);
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