浅埋煤层采场围岩力链演化规律及工程应用

• 作者: 王磊 范浩 谢广祥
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 浅埋煤层 力链演化 支架受力 强动载现象
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 页码范围: 2945-2952
• 页数: 8页
• 分类号: TD323
• 字数: 5632字
• 语种: 中文

摘要

浅埋煤层回采过程中,矿山压力显现剧烈,压架事故时有发生.针对回采过程中易突发剧烈的矿压现象,系统研究了煤层围岩力学特征及支护结构的受力状态.首先采用颗粒元计算软件模拟分析采场围岩力链演化特征,随后分别建立了覆岩强力链拱失稳前、后力学模型,工作面支架受力模型,推导出强力链拱迹线方程,获得强力链拱在失稳前、后支架荷载的计算表达式,并在此基础上结合现场实测对工作面支架荷载进行了分析.研究结果表明:煤层开挖前,煤岩体受力架构由力链网络组成,围岩的承载作用主要来自于强力链,广泛分布的弱力链仅对围岩起辅助承载作用;煤层开挖后,强力链集结成束形成力链拱,力链拱是承载采场上方煤岩体重量的主要力系,工作面支架仅承担位于强力链拱下方的煤岩体重量;且随工作面的推进,强力链拱不断调整,先后经历了“形成—扩展—稳定—破断”的动态演化过程.随强力链拱拱顶的不断发育,当其承担荷载超过自身强度极限后便会失稳破断,导致剧烈的矿压现象,工作面支架荷载大幅增加,强力链拱的失稳断裂是工作面产生强动载现象的本质原因.研究成果合理解释了浅埋煤层工作面突发的剧烈矿压现象,为煤层的安全高效开采提供借鉴.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢广祥	安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室	85	2242	26.0	45.0
2	王磊	安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室	103	792	14.0	24.0
3	范浩	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	4	7	2.0	2.0