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综放开采顶煤采动应力场演化路径

2021-06-03秦海初程海星霍昱名

煤矿安全 2021年5期
关键词:方向模型

秦海初,邵 斌,程海星,霍昱名

(1.中煤华晋集团有限责任公司,山西 运城043300;2.中煤华晋集团有限责任公司 王家岭煤矿,山西 运城043300;3.中煤能源研究院有限责任公司,陕西 西安710054;4.太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原030024)

综放开采自20世纪80年代引入我国后,得到了较为充分的发展,已经成为了我国煤炭开采领域的重要标志性成果[1,2]。综放开采是在综合机械化采煤工艺的基础上,历经高位放顶煤、中位放顶煤、低位放顶煤工艺多次变革,成为我国目前最为普遍的综采主导技术。它具有高产高效、安全、降耗等诸多优点。对于综放开采技术的基础理论研究,主要集中在支架围岩关系[3-4]、顶煤破坏机理[5-6]、煤岩运移规律等方面[7-8]。顶煤的破坏由其所受的应力状态决定[4-9],因此,综放开采工作面应力场演化规律是关键基础问题之一[10-11],国内外学者对其展开了大量的研究工作。陈忠辉[12]等通过损伤力学理论和实验验证相结合方法[13],对综放工作面前方支承压力分布特性进行了研究;吴建[14]等成庄矿采场围岩应力分布进行了研究,得出煤体和上覆岩层采动应力的增加是同步的;刘长友[15]等对孤岛工作面支承压力分布特征进行了分析,得出超前支承压力存在2个峰值区域,顶煤支承压力峰值大于底煤;刘金海[16]等对深井特厚煤层综放工作面支承压力进行了分析,将回采期间煤体垂直应力的变化沿走向进行了分区;赵鲲鹏[8]分析了综放工作面不同倾角下采场围岩的应力状态,与现场实测结果相吻合;……

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