• 论文
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
近距离煤层底板应力分布规律及巷道布局研究
  • 78
  • 作者

    张杰孙建平何义峰张一铭庞海波武浩昊张建辰彭冰

  • 单位

    西安科技大学能源学院西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室中国联合网络通信有限公司陕西省分公司陕西省矿产资源调查评审中心

  • 摘要
    为探究上煤层遗留煤柱对底板的应力影响及下煤层回采巷道的合理布置,以唐山沟煤矿为研究对象,运用理论分析和数值模拟等方法并综合多种影响因素构建了上煤层遗留煤柱与铰接岩块的协同承载结构模型和底板应力传递计算模型,对上煤层遗留煤柱下底板应力及影响因素展开研究。研究表明,上煤层遗留煤柱对底板的应力影响以垂直应力为主,影响程度随底板深度的增加而降低;遗留煤柱下底板应力增高区呈椭球形,对底板应力增高区的影响因素展开分析,得到了不同因素对应力增高区范围影响的量化关系,其中煤柱峰值应力对底板应力增高区分布起决定性作用;根据底板应力分布特征并结合理论计算及数值模拟结果,确定唐山沟煤矿8煤遗留煤柱与11-1煤回采巷道合理错距值应为20~25 m。该研究揭示了上煤层遗留煤柱下底板应力传递机理,明确了底板应力增高区的分布及影响因素,并得到了巷道-煤柱合理错距值的确定方法,可为下煤层回采巷道的合理布置提供理论依据。
  • 关键词

    近距离煤层遗留煤柱底板应力巷道布置

  • 文章目录
    0 引言
    1 工程背景
    2 上煤层开采后承载结构分析
    2.1 顶板关键块及遗留煤柱协同承载结构
    2.2 力学结构分析
    2.2.1铰接关键块作用力
    2.2.2 煤柱受力分析
    2.3 煤柱受力理论计算
    3 遗留煤柱对底板应力影响机理
    3.1 遗留煤柱下底板应力影响模型
    3.2 上煤层遗留煤柱底板应力影响规律
    3.3 底板应力增高区分布规律及影响因素分析
    3.4 下煤层回采巷道错距理论计算
    4 下煤层回采巷道合理错距分析
    4.1 数值计算模型
    4.2 上煤层开采后底板应力演化
    4.3 不同错距的煤柱及巷道应力分析
    4.4 工程实践
    5 结论
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