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大倾角综放采场围岩应力演化规律研究

2016-07-01赵鲲鹏张华磊

采矿与岩层控制工程学报 2016年3期

赵鲲鹏,张华磊,涂 敏

(1.安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽 淮南 232001;2.安徽理工大学 能源与安全学院,安徽 淮南 232001;

大倾角综放采场围岩应力演化规律研究

赵鲲鹏1,2,3,张华磊1,2,3,涂敏1,2

(1.安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽 淮南 232001;2.安徽理工大学 能源与安全学院,安徽 淮南 232001;

3.山东科技大学 山东省矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地,山东 青岛 266590)

[摘要]针对大倾角厚煤层不同煤层倾角条件下采场不同区域的围岩应力变化特征及支承压力变化规律,以庞庞塔煤矿5-103工作面为工程背景,通过采用数值计算软件FLAC3D建立煤层在不同倾角下的模型,分析了在不同倾角下采场围岩的应力状态,讨论了不同煤层倾角条件下采场不同区域的围岩应力变化特征及支承压力的变化规律,并进行了现场测试验证,为解决大倾角厚煤层综放开采中存在的问题提供了一定的参考价值。

[关键词]大倾角;综放采场;围岩应力;支承压力

我国倾斜煤层储量大,分布范围广,并已形成相当的开采规模。大倾角采场支承压力分布的基本规律与近水平煤层相同,但倾斜条件下岩层受力情况十分复杂,支承压力分布又有其相应的特点[1]。从力学上讲,煤层倾角的存在,岩层的受力情况将会变得复杂,同时岩层在切向剪切力作用下的响应将会比水平情况剧烈,影响到围岩的结构与运动[2-3]。目前,实验室相似模拟试验、三维有限元数值计算方法及其他数值分析方法已被运用到大倾角煤层采场围岩应力分布的模拟和预测中[4-8]。……

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