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倾斜厚煤层采动覆岩裂隙演化规律数值模拟
  • 146
  • 62
  • 作者

    何清波张文进王绪友姜亦武宁廷洲杨俊生孙红星贺海瑞

  • 单位

    兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿西安科技大学安全科学与工程学院

  • 摘要
    为准确掌握倾斜厚煤层采动覆岩裂隙演化规律，对井下煤体回采中瓦斯抽采系统的布置提供依据，以新疆某高瓦斯矿井倾斜厚煤层工作面为试验原型，通过数值解算方法对回采过程进行模拟，掌握倾斜厚煤层采动覆岩裂隙高度发育范围，通过分析覆岩位移与顶板应力的变化规律，明确倾斜厚煤层采动裂隙演化规律。结果表明：倾斜厚煤层工作面采动覆岩总体垮落形态沿煤层走向呈轴对称梯台状分布，沿倾向呈非对称垮落椭抛带形态；应力集中系数在覆岩裂隙区与压实区的边界处发生突变，应力峰值与推进距成正比关系；第1层阶梯所处区域为冒落带，即0～20 m,第2层阶梯所处区域为裂隙带，即20～65 m,研究结果有效掌握了倾斜煤层采动覆岩裂隙演化规律，为倾斜厚煤层中瓦斯系统布置提供参考，对实现倾斜厚煤层工作面的安全高效开采具有一定的意义。
  • 关键词

    倾斜厚煤层数值模拟采动位移-应力场覆岩裂隙

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51974237)；
  • 文章目录
    0 引 言
    1 矿井概况
    2 数值模型的建立
    2.1 模拟方案的确定
    2.2 数值模型的建立
    3 倾斜厚煤层采动覆岩位移分布特征
    3.1 覆岩走向位移分布规律
    3.2 覆岩倾向位移分布规律
    3.3 覆岩下沉量变化特征
    4 倾斜厚煤层采动覆岩应力变化规律
    4.1 采动覆岩走向应力变化规律
    4.2 采动覆岩倾向应力变化规律
    4.3 煤层顶板应力变化特征
    5 结 论
  • 引用格式
    何清波,张文进,王绪友,姜亦武,宁廷洲,杨俊生,孙红星,贺海瑞.倾斜厚煤层采动覆岩裂隙演化规律数值模拟[J].西安科技大学学报,2022,42(06):1080-1087.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0604.
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