考虑采空区矸石压缩效应的沿空掘巷时机确定方法

作者

王猛夏恩乐神文龙刘小星郑冬杰刘鑫
单位

河南理工大学能源科学与工程学院煤炭安全生产河南省协同创新中心河南理工大学材料科学与工程学院神华蒙西煤化股份有限公司棋盘井煤矿
摘要

合理沿空掘巷时机可有效缓解采掘接续压力、减小巷道变形。采用理论分析方法,建立考虑矸石压缩效应的沿空掘巷覆岩结构力学模型,分析"煤壁（柱）-矸石"承载体系对覆岩稳定的协同控制效应。关键块触矸后下位岩层反向力矩无法协调其稳定时,关键块持续回转下沉产生对矸石的压缩,矸石承载力、下位岩层支撑力和岩块间水平推力随矸石压缩量增加近似呈负指数关系递增,共同协调关键块稳定,据此提出掘巷时机计算方法。在基本顶断裂线内掘巷会对覆岩结构稳定产生扰动,掘巷产生的关键块附加力矩将由矸石持续压缩恢复的应力协调承担,掘巷扰动时间、顶板下沉量与煤柱宽度负相关,适当增加煤柱宽度有利于缩短掘巷扰动时间,减小顶板下沉。研究成果对确定沿空掘巷时机和设计煤柱宽度具有借鉴意义。
关键词

沿空掘巷矸石压缩覆岩稳定掘巷时机煤柱宽度
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51704098,51804099)；河南省科技攻关计划项目(172102310363)；河南省教育厅科学技术研究重点项目(16A440004)；
引用格式

王猛,夏恩乐,神文龙,刘小星,郑冬杰,刘鑫.考虑采空区矸石压缩效应的沿空掘巷时机确定方法[J].采矿与安全工程学报,2020,37(05):928-935.
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