李辉峰

(1.太原理工大学矿业工程学院,太原 030024;2.潞安矿业集团余吾煤业有限责任公司,山西 长治 046103)

顺槽保护煤柱上覆岩层破断规律的数值模拟研究

李辉峰1,2

(1.太原理工大学矿业工程学院,太原 030024;2.潞安矿业集团余吾煤业有限责任公司,山西 长治 046103)

为了进一步研究煤柱上覆岩层的破断规律以及条带煤柱破坏失稳机理和过程,运用数值分析手段,建立煤柱两侧巷道开挖以后工作面开采前的数值模拟模型以及工作面开采后,煤柱上覆岩层破断后向下的跨落角为+60°、-60°时(双侧采动)的数值模拟模型;通过分析以上各模型条件下岩层的应力及位移变化规律,并且沿巷道顶板处取关键路径并对路径上各点的位移以及应力进行综合分析,得出顺槽煤柱上覆岩层压力显现特征。

保护煤柱;垮落;破断;数值模拟

条带壁式开采法在我国煤炭开采过程中创造了巨大的经济和社会效益,随着生产规模的扩大和国家可持续发展战略的提出,我国正面临着开发资源和保护环境的双重挑战,以丢失资源和牺牲环境为代价的传统开采方式必须改变,我们必须进一步研究煤柱上覆岩层的破断规律以及条带煤柱破坏失稳机理和过程,以实现在保护环境的同时有效合理地利用煤炭资源。

1 顺槽煤柱上覆岩层跨落失稳过程及机理

工作面上覆岩层受工作面开采的影响,由于煤层上部直接顶与老顶的结构特征的差异性,当煤层开采过后,煤层上部岩层的跨落失稳特征具有很大的差异,使得顺槽围岩的矿压显现特征也不尽相同。……