采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (5): 891-900.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0412

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大倾角煤层分层综采再生顶板应力分布规律研究

池小楼 ,  杨科 ,  付强 ,  魏祯,  张寨男   

  1. 1.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   淮南   232001;   2.合肥综合性国家科学中心能源研究院 , 安徽   合肥   230031;  3.安徽理工大学矿业工程学院 , 安徽   淮南   232001
  • 出版日期:2022-09-15 发布日期:2022-11-16
  • 通讯作者: 杨科 E-mai1:yksp2003@163.com Te1: 13135548988
  • 作者简介: 池小楼(1992— ) ,男 ,山东省菏泽市人 ,博士 ,讲师 ,从事大倾角煤层安全开采方面的研究。
  • 基金资助:

    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)

Study on stress distribution law of regenerated roof in fullymechanized layered mining of steeply dipping coal seam

  • Online:2022-09-15 Published:2022-11-16

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 , 悬臂梁与较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

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