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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
大倾角煤层分层综采再生顶板应力分布规律研究
  • 作者

    池小楼杨科付强魏祯张寨男

  • 单位

    安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽理工大学矿业工程学院合肥综合性国家科学中心能源研究院

  • 摘要
    为研究下分层回采诱导再生顶板二次破断及应力重分布特点,结合潘北矿1212(3)工作面地质与工程条件,采用基于煤系地层赋存禀赋精细化建模技术的数值模拟,并结合物理模拟与现场实测,分析了大倾角煤层分层综采再生顶板应力集中、释放与转移演化特征,揭示了再生顶板破断应力驱动机制。研究结果表明:随下分层回采,采空区再生顶板破断岩块逐渐压实,应力恢复,再生顶板竖向应力释放拱高度降低;下分层倾向与走向再生顶板与煤柱形成高应力束组成的应力拱,应力拱内外岩体主应力低于应力拱中岩体主应力;应力拱在再生顶板中的岩层层位距采空区高度为30 m;结合相似物理模拟,悬臂梁与铰接岩梁破断主要发生在应力拱内;应力拱随下分层回采自工作面倾向上部向其下部发育,具体为倾向两侧上部最大主应力集中范围广、岩层层位高,中部次之,下部最小。现场矿压实测较好的验证了数值模拟结果。
  • 关键词

    大倾角煤层分层开采采空区采动应力应力拱

  • 基金项目(Foundation)
    安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金项目(2021yjrc10);安徽高校自然科学研究重点项目(KJ2021A0456);国家自然科学基金重点项目(51634007);
  • 文章目录
    1 工程概况
    2 物理模拟试验
    3 数值模拟试验
    3.1 模型构建
    3.2 岩体力学参数修正
    3.3 模型载荷参数
    3.4 采空区材料参数
    3.5 数值模拟结果分析
    3.5.1 竖向应力分布与演化
    3.5.2 最大主应力分布与演化
    4 现场实测分析
    5 结 论
  • 引用格式
    池小楼,杨科,付强,魏祯,张寨男.大倾角煤层分层综采再生顶板应力分布规律研究[J].采矿与安全工程学报,2022,39(05):891-900.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0412.
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