采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (1): 60-68.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0124

• 论文 • 上一篇    下一篇

近直立特厚煤层分段综放夹持煤柱冲击机理

袁崇亮,王永忠,施现院,常庆粮,张彪   

  1. 1. 窑街煤电集团有限公司,甘肃兰州730080;
    2. 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,矿业工程学院,江苏徐州221116
  • 出版日期:2023-01-15 发布日期:2023-01-15
  • 通讯作者: 张彪,E-mail: 18342833697@163.com,Tel:19851623200
  • 作者简介:袁崇亮(1967— ),甘肃省正宁县人,正高级工程师,从事采矿工程方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52174130)

Impact mechanism of clamped coal pillar in sublevel fully mechanized top coal caving in the near vertical extra thick coal seam

  • Online:2023-01-15 Published:2023-01-15

摘要: 以窑街三矿近直立特厚煤层水平分段综放开采为背景,建立了倾向剖面“夹持岩梁”力学模型与走向剖面“U-λ”岩板力学模型,揭示了近直立煤层水平分段开采的顶底板夹持煤柱冲击地压机理,分析了应力分布与塑性区演化规律,对工作面微震事件进行定性监测与时空定量监测。研究表明:当顶板岩层形成的“悬臂”结构达到一定长度极限, “U-λ”岩板断裂,对下方煤体产生冲击载荷,造成强烈的矿压显现;随着工作面不断向深部开采,煤柱所受水平应力增加,积聚在煤体中的弹性变形能释放,工作面下方煤体形成一定深度的剪切挤压张裂带破坏区;工作面下部为巨厚的底煤积聚大量的弹性应变能,产生塑性变形释放弹性能,导致底板突然底鼓、支架工作阻力升高。随着工作面向前推进,顶煤与其上方松散破碎煤岩体发生垮落,岩块在滑落和回转失稳过程中释放大量能量,对工作面造成动载扰动。

关键词: 近直立煤层, 水平分段开采, 冲击地压机理, 数值模拟, 夹持岩梁

中图分类号: