特厚煤層綜放開采采空區(qū)側(cè)向支承壓力演化全過程實測研究
本文選題:特厚煤層 + 側(cè)向支承壓力; 參考:《煤礦開采》2017年02期
【摘要】:為有效獲取特厚煤層綜放開采采空區(qū)側(cè)向支承壓力演化全過程,在相鄰工作面巷道內(nèi)利用煤層應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)及電磁波CT探測設(shè)備,對采空區(qū)側(cè)向支承壓力動態(tài)演化和靜態(tài)分布及擴展過程進行了實測分析。通過連續(xù)4個月動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn):自工作面前方110m位置開始,采空區(qū)側(cè)向15m范圍內(nèi)煤體支承壓力隨工作面推進持續(xù)發(fā)生變化,至采空區(qū)內(nèi)120m趨于穩(wěn)定;工作面?zhèn)认蛎后w垂直應(yīng)力依次經(jīng)歷了穩(wěn)定期、首次增長期、降低期、二次增長期及最終穩(wěn)定期5個階段;上覆巖層的破斷和煤體塑性破壞2種因素的交叉,造成了采空區(qū)側(cè)向不同位置應(yīng)力峰值拐點時間的同步性及差異性,并以此分析了側(cè)向支承壓力動態(tài)演化機制。電磁波CT支承壓力靜態(tài)探測分析表明:由于上覆巖層破斷的周期性及回轉(zhuǎn)的不均衡性,采動影響范圍內(nèi),采空區(qū)側(cè)向支承壓力沿走向方向呈現(xiàn)間隔局部承載的不連續(xù)性,分布形態(tài)是以某區(qū)域為承載中心向煤柱未破壞區(qū)近似弧形輻射分布,距離承載中心越遠,支承壓力越小。該研究結(jié)論對煤柱寬度的優(yōu)化、臨空巷道掘進時機的確定具有重要的參考意義。
[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.
【作者單位】: 天地科技股份有限公司開采設(shè)計事業(yè)部;煤炭科學(xué)研究總院開采研究分院;新礦集團秦華煤礦;
【基金】:國家自然科學(xué)青年基金項目(51504135) 天地科技股份有限公司開采設(shè)計事業(yè)部青年創(chuàng)新基金(KJ-2014-TDKC-11)
【分類號】:TD325.3;TD823.254
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,本文編號:1958679
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