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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
采场支承压力全程动态演化特征及机理分析
  • 作者

    张震徐刚高晓进黄志增刘前进李正杰

  • 单位

    煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司开采设计事业部

  • 摘要
    为促进工作面及巷道围岩稳定性控制,利用应力监测装置对不同矿区采场支承压力进行了连续监测,总结了采场支承压力全程动态演化特征,分析了不同演化特征的机理。结果表明:采场超前支承压力的传递呈现“工作面中部向两端头扩展”的动态迁移特性,在工作面中部区域,应力的传递沿倾向方向具有同步性及均衡性,沿走向具有差异性及不均衡性,应力增量呈“工作面中部区域>临空侧>实体煤侧”的区域差异性。采场不同区域覆岩破断的时序性是超前支承压力动态迁移特性的根本原因,中部区域破断岩块同步整体回转的特性决定了应力传递的同步性及均衡性,岩块破断步距、回转角度的差别决定了应力传递的差异性及不均衡性,覆岩破断块度、空间位置决定了应力增量的区域差异性。采场侧向支承压力演化存在“单峰起伏”和“双峰起伏”两种形式,单峰状态下采空区侧向顶板处于长期悬顶状态,双峰状态下侧向顶板依次经历了破断、回转失稳及再稳定过程。工作面煤柱较宽时,双巷掘进、单侧工作面采动下,侧向支承压力呈“双承载点同步传递”的状态,侧向顶板偏载应力、煤柱内刚度区域差异化是双承载点同步传递的原因。该研究结论对工作面回撤通道支护、煤柱宽度优化的确定具有重要参考意义。
  • 关键词

    采场支承压力动态演化分布特征机理分析

  • 基金项目(Foundation)
    “科技助力经济2020”重点专项项目(SQ2020YFF0426364);
  • 文章目录
    1 采场超前支承压力演化特征及规律
    1.1 普通综采超前支承压力演化特征及规律
    1.1.1 现场概况
    1.1.2 超前支承压力演化规律
    1.2 超大采高综采超前支承压力演化特征及规律
    1.2.1 现场概况
    1.2.2 超前支承压力演化规律
    1.3 采场超前支承压力演化特征及规律
    2 采场侧向支承压力演化特征及规律
    2.1 综放侧向支承压力演化特征及规律
    2.1.1 现场概况
    2.1.2 侧向支承压力演化规律
    2.2 超大采高侧向支承压力演化特征及规律
    2.2.1 现场概况
    2.2.2 侧向支承压力演化规律
    2.3 大采高侧向支承压力演化特征及规律
    2.3.1 现场概况
    2.3.2 侧向支承压力演化规律
    2.4 采场侧向支承压力演化特征及规律
    3 采场应力环境演化机理
    3.1 超前支承压力演化特征机理
    3.2 侧向支承压力传递及演化特征机理
    3.2.1 侧向支承压力双承载点同步传递机理
    3.2.2 侧向支承压力演化特征机理
    1)首次应力增长段
    2)应力降低段
    3)二次应力增长段
    4)应力稳定段
    4 结论
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