深井直覆硬厚顶板侧向破断模式及采动应力响应特征研究

作     者：高晓进 张震 黄志增 蔺星宇 薛吉胜 庞立宁 GAO Xiao-jin;ZHANG Zhen;HUANG Zhi-zeng;LIN Xing-yu;XUE Ji-sheng;PANG Li-ning

作者机构：中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 

基　　金：中煤科工开采研究院有限公司科技创新基金项目(No.KCYJY-2023-QN-05) 天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(No.2023-2-TD-ZD003) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      码：2450-2461页

摘      要：针对深井“三巷布置”工作面临空巷强烈矿压显现现象,以煤层直覆硬厚顶板为工程背景,运用理论分析、相似模拟、现场实测等研究手段,分析直覆硬厚顶板侧向破断模式,揭示临空巷强矿压显现机制,明晰工作面采动应力响应特征。研究结果表明:直覆硬厚顶板破断后,在工作面侧向形成长悬臂-铰接结构,破断线位于采空区内。直覆硬厚顶板岩性特征和几何特征决定着临空巷矿压显现程度,顶板越硬或者越厚,采空区煤体周围越容易产生较高的应力集中。直覆硬厚顶板下巷道围岩应力集中程度高,且临空侧超前支承压力影响范围更广,应力集中程度更高,巷道矿压显现更为剧烈;煤柱上侧向支承压力呈“同步受力、同步增长”变化特征,进入采空区稳定阶段后支承压力表现L+W型应力特征,相邻待采工作面煤柱侧出现非对称的应力峰值,煤柱中部出现应力双峰。受侧向高应力影响,下一区段巷道围岩主要表现为两帮中下部剧烈变形。基于工作面直覆硬厚顶板侧向破断特征和强动载矿压显现机制,提出了顶板灾害超前治理、“浅部强力支护+深部多层次卸压”的防控技术体系,为采场岩层控制提供有益指导。

主 题 词：深埋煤层 直覆硬厚顶板 破断模式 采动应力 多层次卸压 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2024.0221

馆 藏 号：203128805...