王金安,张基伟,高小明,文建东,古亚丹

(1.北京科技大学土木与环境工程学院,北京 100083;2.甘肃靖远煤电股份有限公司,甘肃白银 730900)



大倾角厚煤层长壁综放开采基本顶破断模式及演化过程(Ⅱ)——周期破断

王金安1,张基伟1,高小明2,文建东2,古亚丹2

(1.北京科技大学土木与环境工程学院,北京 100083;2.甘肃靖远煤电股份有限公司,甘肃白银 730900)

摘 要:基于弹性力学理论,建立了大倾角综放工作面推进过程中基本顶由小三角形悬板→大三角形悬板→斜梯形板转化的薄板力学模型,计算出3种形状基本顶的上、下板面的应力分布,揭示了断裂线发育轨迹与破坏区演化过程,阐明了大倾角煤层基本顶周期破断的“四边形”型断裂模式。研究表明,大倾角煤层基本顶周期断裂的空间顺序为“中下部→中上部→上部→下部”。结合数值模拟、现场监测等手段,验证了基本顶周期断裂过程中采场围岩应力场分布及矿压显现具有时序性和非对称特征。

关键词:大倾角煤层;综放开采;基本顶;周期断裂;悬顶结构

责任编辑:常 琛

王金安,张基伟,高小明,等.大倾角厚煤层长壁综放开采基本顶破断模式及演化过程(Ⅱ)——周期破断[J].煤炭学报,2015,40 (8):1737-1745.doi:10.13225/ j.cnki.jccs.2015.0408

大倾角长壁综放工作面经过基本顶初次垮落后,随着工作面不断推进,进入“悬露—断裂—转动—下沉触矸”的周期性破断过程。周而复始的周期破断将伴随整个工作面回采过程,造成工作面不同位置矿压显现频繁发生变化。

对大倾角特厚煤层基本顶初次断裂的“V-Y”破断模式及演化过程的研究诠释了大倾角煤层长壁综放开采基本顶在初次破断期间工作面矿压显现的“时-空-强”非对称特征[1]。……