采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (5): 857-866.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0358

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浅埋近距离煤层开采顶板活化结构及支架动载研究

黄庆享,王小军,贺雁鹏,李康华,李军,刘建浩,王守印   

  1. 1.西安科技大学能源学院,教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室, 陕西    西安    710054;
    2.中煤西安设计工程有限责任公司, 陕西    西安    710054;  3.陕煤集团神木张家昴矿业有限公司, 陕西    神木    719300;
  • 出版日期:2022-09-15 发布日期:2022-11-03
  • 通讯作者: 黄庆享 E-maiI: huangqx@xust.sn.cn TeI: 13088957981
  • 作者简介:黄庆享( 1966— ) 男 新疆维吾尔自治区沙湾县人 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。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目( 52074211,51674190);陕西省自然科学基础研究计划项目( 2019JLP-08) ;陕西省教育厅科研计划项目( 21JK0767) ;西安科技大学优秀博士学位论文培育计划项目( PY19001)

Activated  roof structure and  support dynamic load  in shallow-buried  close coal seam mining

  • Online:2022-09-15 Published:2022-11-03

摘要: 为了揭示上煤层垮落顶板” 活化” 结构对间隔岩层关键层结构的载荷传递和支架动压机理,以陕北某矿北翼东区 1-2与 2-2煤层开采为背景,采用物理相似模拟、UDEC数值计算、理论分析及工程实例验证相结合的方法,研究了上煤层垮落顶板” 活化” 结构及向下煤层工作面的载荷传递特征,建立了” 间隔关键层-上覆垮落顶板活化结构层” 双结构力学模型,揭示了浅埋近距离煤层采场支架动载主要由上煤层垮落顶板” 活化” 结构引起。 研究表明下煤层开采后上煤层垮落顶板” 活化” 结构层呈现” 砌体梁” 结构,间隔关键层周期破断后形成” 台阶岩梁” 结构;上煤层垮落顶板” 活化砌体梁” 结构与间隔岩层” 台阶岩梁” 结构同步运动呈现大周期来压,非同步运动呈现小周期来压。 通过建立顶板双结构力学模型,给出了支架动载计算公式,得出顶板双结构同步来压载荷作为工作面支架选型的依据,并通过实例分析验证了公式的可靠性。

关键词: 浅埋近距离煤层 , 活化结构 , 覆岩动态运移 , 载荷传递 , 支架动载

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