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特厚煤层综放末采基本顶梯形块结构稳定性研究

261

作者

秦宾宾何富连吕凯李亮王蔚许旭辉
单位

中国矿业大学（北京）能源与矿业学院全国煤炭行业瓦斯地质与瓦斯防治工程研究中心中国矿业大学（北京）共伴生能源精准开采北京市重点实验室河南理工大学应急管理学院
摘要

为研究特厚煤层综放工作面末采阶段停放顶煤对基本顶梯形块体结构稳定性的影响，以同忻煤矿为研究背景，构建特厚煤层工作面基本顶梯形块体结构力学模型，提出判别梯形块体滑落失稳的组合系数{k1,k2,k3}和回转变形失稳系数k4并确定失稳准则，分析各系数随采高、工作面前方梯形块体下实体煤宽度、液压支架工作阻力的变化规律。结果表明：工作面采高从15 m降至4 m,{k1,k2,k3}和k4随实体煤宽度变化最危险值分别由{9.43,1.49,4.05}和0.14变为{2.74,18.10,1.16}和0.008,梯形块体结构仍处于稳定状态；工作面由正常回采阶段进入末采停放阶段，液压支架动载系数降低，工作面矿压显现明显减弱，末采停放可有效提高工作面围岩稳定性，保障工作面设备安全顺利回撤。
关键词

特厚煤层末采停放梯形块体结构失稳采高
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（51974317）；中国矿业大学（北京）越琦杰出学者奖励计划项目（800015Z1138）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（2020YJSNY03）；
文章目录

1 研究背景
2 特厚煤层工作面覆岩结构形态
3 梯形块体结构稳定性分析
3.1 梯形块体结构力学模型
3.2 失稳指标构建
1) 滑落失稳系数
2) 回转变形失稳系数
3.3 失稳分析实例
4 现场验证
5 结论
引用格式

秦宾宾,何富连,吕凯,李亮,王蔚,许旭辉.特厚煤层综放末采基本顶梯形块结构稳定性研究[J].采矿与安全工程学报,2022,39(03):489-498.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0168.
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