采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (6): 1219-1230.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0312

• 论文 • 上一篇    下一篇

采场支承压力全程动态演化特征及机理分析

张震, 徐刚, 高晓进, 黄志增, 刘前进, 李正杰   

  1. 1. 煤炭科学研究总院开采研究分院,北京100013; 2. 中煤科工开采研究院有限公司,北京100013; 3. 天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013
  • 出版日期:2023-11-15 发布日期:2023-11-22
  • 通讯作者: 张震, E-mail: 411424077@qq.com Tel: 18610538102
  • 作者简介:张震(1985— ),男,山东省德州市人,副研究员,从事矿山压力与岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
    “科技助力经济2020”重点专项项目(SQ2020YFF0426364)

Characteristics and mechanism of stope abutment pressure during the whole process#br#

  • Online:2023-11-15 Published:2023-11-22

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

中图分类号: