大采高工作面煤壁卸荷失稳模型研究_中国煤炭行业知识服务平台

大采高工作面煤壁卸荷失稳模型研究

作者

付宝杰涂敏高明中
单位

安徽理工大学能源与安全学院煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
摘要

针对大采高工作面煤壁围岩应力场特点,利用卸荷岩体力学理论、断裂力学理论建立了煤壁开挖卸荷效应模型,分析了在卸荷应力场作用下煤壁失稳机理。结果表明:煤层开采过程即是对煤岩体的卸荷过程,煤壁围岩应力场将转变为由原始应力、卸荷应力构成的卸荷应力场;在卸荷应力场的作用下,煤壁中的裂纹将以复合型裂纹形式发生失稳、扩展、联合,并逐渐演化为楔形体结构;楔形体的稳定性与顶板压力P0、卸荷力T、结构面交线倾角φ呈反比关系;通过增大护帮力Ph、提高工作面支架初撑力、提高煤体内聚力C等方法,能够有效控制煤壁片帮事故的发生,有利于大采高工作面的安全回采。
关键词

大采高煤壁卸荷效应楔形体失稳模型
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51574007,51421003,51674007)；深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDVEK1509)；
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