采矿与安全工程学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (5): 936-942.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.05.009

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浅埋间隔采空区隔离煤柱稳定性及覆岩失稳特征研究

张杰,王斌   

  1. 1.西安科技大学能源学院,陕西 西安 710054;2.教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西 西安 710054
  • 出版日期:2020-09-15 发布日期:2020-10-07
  • 作者简介:张杰(1978— ),男,四川省达县人,博士,教授,博士生导师,从事矿山压力与岩层控制方面的研究。 E-mail:zhangjie655@163.com Tel:13991969464
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51774229);陕西省创新能力支撑计划(科技创新团队)项目(2018TD-038);陕西省自然科学基础研究计划-联合基金项目(2019JLM-41);煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放基金项目(SHJT-17-42.3)

Stability of isolated coal pillar and overburden instability in shallow-buried interval gob

  • Online:2020-09-15 Published:2020-10-07

摘要: 为了研究浅埋间隔式采空区隔离煤柱稳定性及覆岩失稳特征,防止下煤层开采过程中发生动压致灾事故,采用相似模拟实验、理论分析和数值模拟等研究手段对南梁煤矿20109工作面间隔采空区覆岩结构及失稳特征进行研究。结果表明:采空区临时煤柱蠕变失稳诱发基本顶产生回转断裂;采空区上方应力拱相互叠加,采动裂隙并未随着基本顶的破断同步发育至地表,采空区上覆岩层形成“梯形-半圆拱”状垮落带;基本顶断裂形成“W型砌体梁”铰接结构。隔离煤柱两侧断裂岩块形成“双拱桥”式承载结构,煤柱上方形成倒梯形载荷体,论文划分了间隔式采空区覆岩低应力降低区及高应力集中区,建立了间隔式采空区“W型砌体梁+双拱桥”式承载结构模型,并得到数值模拟的验证。

关键词: 浅埋煤层, 间隔式采空区, 煤柱稳定性, 覆岩结构

中图分类号: