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深井不同采高围岩应力演化规律研究

2021-07-09王文全

山西能源学院学报 2021年2期

王文全

【摘 要】 文章以山东某矿深井工作面为工程背景,运用数值模拟软件对千米深井不同采高下应力分布规律进行研究,通过对工作面超前支承压力峰值、推进影响范围和煤层围岩破坏等方面的分析,得出结论:深井开采过程中,煤壁前方支承压力峰值和压力影响范围与推进距离呈正相关,在采高不同的情况下,工作面推进距离相同时,超前支承压力峰值随采高的增加而增大,工作面围岩的破坏随采空区的增大破坏范围增大。研究成果对深井工作面安全开采具有一定的指导意义。

【关键词】 深井;不同采高;支承压力;数值模拟

【中图分类号】 TD322 【文献标识码】 A 【文章编号】 2096-4102(2021)02-0007-03

国内外广大科技工作者对不同地质条件下的巷道围岩进行了大量的研究,但对深井不同采高下工作面开采应力变化特征鲜有研究。因此,采用FLAC数值模拟软件模拟研究千米深井在不同采高下围岩应力的分布规律具有重要的现实意义,可以为深部煤炭资源的安全高效开采提供有益的参考。

1工程概况及研究方法

1.1工程概况

以山东某煤矿深井工作面为例,其煤层厚度为3~5m,硬度2~3,倾角平均5°,以亮煤为主,暗煤次之,成条带状分布。工作面宽120m,直接顶和直接底均为泥岩,采用一次采全高开采。

1.2研究方法

根据上述地质概况,使用FLAC数值模拟软件进行模拟。模型尺寸长×宽×高=320m×260m×66.7m,模拟埋深1100m,顶部施加25.8Mpa的均布垂直应力,模型顶部为自由面,底部边界固定,左右分别施加水平约束,煤层以及顶底板数值按表1进行模拟。……

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