特厚煤层综放开采采空区侧向支承压力演化全过程实测研究
本文选题:特厚煤层 + 侧向支承压力 ; 参考:《煤矿开采》2017年02期
【摘要】:为有效获取特厚煤层综放开采采空区侧向支承压力演化全过程,在相邻工作面巷道内利用煤层应力监测系统及电磁波CT探测设备,对采空区侧向支承压力动态演化和静态分布及扩展过程进行了实测分析。通过连续4个月动态监测数据分析发现:自工作面前方110m位置开始,采空区侧向15m范围内煤体支承压力随工作面推进持续发生变化,至采空区内120m趋于稳定;工作面侧向煤体垂直应力依次经历了稳定期、首次增长期、降低期、二次增长期及最终稳定期5个阶段;上覆岩层的破断和煤体塑性破坏2种因素的交叉,造成了采空区侧向不同位置应力峰值拐点时间的同步性及差异性,并以此分析了侧向支承压力动态演化机制。电磁波CT支承压力静态探测分析表明:由于上覆岩层破断的周期性及回转的不均衡性,采动影响范围内,采空区侧向支承压力沿走向方向呈现间隔局部承载的不连续性,分布形态是以某区域为承载中心向煤柱未破坏区近似弧形辐射分布,距离承载中心越远,支承压力越小。该研究结论对煤柱宽度的优化、临空巷道掘进时机的确定具有重要的参考意义。
[Abstract]:In order to effectively obtain the whole process of lateral support pressure evolution in the goaf of fully mechanized caving coal seam, the stress monitoring system of coal seam and the electromagnetic wave CT detecting equipment are used in the roadway of adjacent working face. The dynamic evolution, static distribution and expansion process of lateral support pressure in goaf are analyzed. Through the analysis of dynamic monitoring data for 4 consecutive months, it is found that from 110m in front of the face, the supporting pressure of coal body in the side of goaf within 15m range changes continuously with the advance of the working face, and tends to be stable at 120m in the goaf. The vertical stress of the lateral coal body in the working face has experienced five stages in turn: the first increasing period, the decreasing period, the second increasing period and the final stable period, and the crossing of the two factors, the breaking of the overlying strata and the plastic failure of the coal body. The synchronism and difference of the time of peak inflection point of lateral stress in different position of goaf are caused, and the dynamic evolution mechanism of lateral support pressure is analyzed. The static detection analysis of electromagnetic wave CT bearing pressure shows that because of the periodicity of overlying rock fracture and the imbalance of rotation, the lateral bearing pressure of goaf is discontinuous along the direction of strike, and the lateral bearing pressure of goaf is discontinuous along the direction of strike. The distribution pattern is approximately arc radiation distribution with a certain area as the bearing center to the undamaged zone of the coal pillar. The farther away from the bearing center, the smaller the supporting pressure. This conclusion has important reference significance for the optimization of coal pillar width and the determination of the timing of roadway excavation.
【作者单位】: 天地科技股份有限公司开采设计事业部;煤炭科学研究总院开采研究分院;新矿集团秦华煤矿;
【基金】:国家自然科学青年基金项目(51504135) 天地科技股份有限公司开采设计事业部青年创新基金(KJ-2014-TDKC-11)
【分类号】:TD325.3;TD823.254
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,本文编号:1958679
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