浅埋煤层关键层初次破断特征及垮落机理研究

发布时间：2017-09-02 19:23

  本文关键词：浅埋煤层关键层初次破断特征及垮落机理研究

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【摘要】：针对神东浅埋煤层关键层垮落容易造成大面积来压和动力灾害的问题,文章系统分析了关键层在工作面推进过程中的破坏过程及垮落机理。数值模拟结果表明,随着工作面的推进,关键层首先在跨中下表面受拉区发生屈服破坏,工作面中部煤壁前方关键层上表面受拉区发生屈服,并进一步沿煤壁延伸形成"O"型破裂带,与关键层下表面不断向四角延伸的受拉破坏区所形成的"X"型破坏带组合成大的"O-X"型破坏带。与弹性薄板理论相比,两者的开裂顺序不同,但最终的破坏形式相同。覆岩与关键层间保持同步变形,且随关键层一同垮落,失稳前挠度明显增加。关键层的失稳形式主要为沿"X"型破裂带发生屈曲失稳和沿"O"型破裂带发生沿煤壁的切落失稳,后者来压更为剧烈。
【作者单位】： 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室矿业工程学院;
【关键词】： 浅埋煤层 动力灾害 关键层 破坏过程 垮落机理 弹性薄板
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2015CB251603) 国家自然科学基金项目(51374197) 煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主课题项目(SKLCRSM12X06) 江苏高校优势学科建设工程项目 江苏省“青蓝工程”项目
【分类号】：TD323
【正文快照】： 神府东胜煤田储量巨大,是我国目前重要的煤产地之一。神东矿区大部分区域集中在埋深100~150 mm范围内,埋深相对较浅,基岩相对较薄,部分覆岩以单关键层控制整个覆岩为主要特点。已有的实践表明,浅埋煤层覆岩来压较为剧烈,根据已有浅埋煤层工作面矿压观测结果,其主要特点如下[1]

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本文编号：780439