浅埋煤层长壁工作面围岩动态结构及应力特征分析

• 作者: 任艳芳
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 浅埋煤层 岩层结构 应力结构 围岩应力场
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 采矿科学与工程
• 页码范围: 50-56
• 页数: 7页
• 分类号: TD323
• 字数: 4494字
• 语种: 中文

摘要

地下煤层开采后的覆岩结构是覆岩破断和运移的结果,实质是煤层开采后围岩应力重新分布的表现.以浅埋深长壁工作面围岩应力结构为研究对象,利用数值模拟和理论分析方法,从煤层开采后围岩应力场分布规律入手,研究了围岩应力结构的形成与失稳过程,分析了覆岩受力情况.结果表明:浅埋工作面开采后的采场围岩中形成类椭球体的高应力区域,该应力承载结构随着工作面开采在沿工作面倾向、走向及垂直高度上不断发展变化,直至基岩层全部断裂后失稳破坏;初次失稳破坏后,该空间应力承载结构的后方支撑点会迁移至采空区压实矸石上,继续对工作面回采空间提供围岩应力的承载,其形成与失稳是受工作面回采影响的动态演化过程.基于此建立该空间应力结构沿工作面走向的承压拱力学模型,推导出其在覆岩中的形态参数方程和极限状态下的高度及跨距.根据极限承压拱迹线为各岩层弯矩为零的连接线,得到了承压拱迹线上任一位置处的力学状态.结合浅埋深煤层开采后基本顶及其基岩层周期性断裂特征的实践,认为承压拱结构的发展变化规律符合"悬臂梁-铰接岩梁"结构失稳特点,所得结论为浅埋深工作面顶板结构形式及其稳定性研究提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	任艳芳	天地科技股份有限公司开采设计事业部	18	296	9.0	17.0