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特厚煤层孤岛综放工作面沿空护巷煤柱宽度及控制技术研究 预览
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作者 杜朋 涂敏 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第5期16-20,共5页
为了提高特厚煤层孤岛综放工作面沿空护巷煤柱及巷道围岩稳定性,以唐家会煤矿61102特厚煤层孤岛综放工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的研究方法,对特厚煤层孤岛综放工作面沿空护巷煤柱合理尺寸及巷道支护方式... 为了提高特厚煤层孤岛综放工作面沿空护巷煤柱及巷道围岩稳定性,以唐家会煤矿61102特厚煤层孤岛综放工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的研究方法,对特厚煤层孤岛综放工作面沿空护巷煤柱合理尺寸及巷道支护方式进行了研究,结果表明:采用应力极限平衡理论和内应力场分布规律,以及有限元法对比不同煤柱宽度的塑性区及应力分布特征,确定出孤岛综放工作面沿空护巷煤柱宽度为21 m;采用锚网索+钢筋梯子梁+钢带的联合支护方式,可以有效减小沿空巷道围岩移近量,显著提高沿空巷道围岩的整体稳定性。研究结果可为类似地质生产条件下的矿井提供参考依据。 展开更多
关键词 特厚煤层 孤岛综放工作面 沿空巷道 煤柱宽度 煤柱稳定性 控制技术
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固体充填条带开采采宽与留宽优化设计 预览
2
作者 殷和健 査剑锋 +1 位作者 仲崇武 孟彦杰 《煤炭工程》 北大核心 2019年第6期34-38,共5页
针对南屯煤矿采用全采全充模式的固体充填开采无法控制地表沉陷的问题,分析了矿区采用固体充填条带开采的必要性,推导了充填体作用下的煤柱屈服区宽度力学计算公式,提出了顾及煤柱稳定性的留宽设计方法,并推导了采出率与地表变形的数学... 针对南屯煤矿采用全采全充模式的固体充填开采无法控制地表沉陷的问题,分析了矿区采用固体充填条带开采的必要性,推导了充填体作用下的煤柱屈服区宽度力学计算公式,提出了顾及煤柱稳定性的留宽设计方法,并推导了采出率与地表变形的数学表达式;采用数值模拟研究了煤柱应力集中系数的变化规律,为力学模型的参数选取提供了支持。结合理论分析和数值模拟的研究成果,对固体充填条带开采的采留宽进行优化设计。研究结果表明:当矿区固体充填条带开采的采宽为53m、留宽为25m时,可较好地控制地表变形、保证煤柱的稳定性和提高资源的采出率。 展开更多
关键词 固体充填 条带开采 采宽 留宽 煤柱稳定性 采出率
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大采高综采工作面护巷煤柱稳定性分析 预览
3
作者 高全武 《能源与节能》 2019年第6期10-12,共3页
为了保证厚煤层大采高工作面的稳定性,在开采过程中常留设煤柱。煤柱留设的尺寸问题关乎煤矿的安全和资源采出率,是大采高工作面的核心技术问题之一。对厚煤层大采高工作面煤柱稳定性开展研究,以山西A煤矿为例进行分析,对大采高工作面... 为了保证厚煤层大采高工作面的稳定性,在开采过程中常留设煤柱。煤柱留设的尺寸问题关乎煤矿的安全和资源采出率,是大采高工作面的核心技术问题之一。对厚煤层大采高工作面煤柱稳定性开展研究,以山西A煤矿为例进行分析,对大采高工作面煤柱尺寸进行了系统分析计算,通过现场监测煤柱应力分布验证了煤柱尺寸的合理性。 展开更多
关键词 大采高 厚煤层 综采工作面 煤柱 稳定性
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小煤柱沿空掘巷条件下巷道稳定性支护控制分析 预览
4
作者 何建文 崔晋武 《煤炭与化工》 CAS 2019年第6期105-107,111共4页
小煤柱沿空掘巷在当前深部煤层资源开采中使用频率较高,对于提升矿井生产效率与生产安全性有着重要意义,但小煤柱沿空巷道稳定性控制也是当前深部巷道支护研究的热点问题之一。本文以龙顶山煤矿15号煤层一采区风巷出现的变形破坏问题作... 小煤柱沿空掘巷在当前深部煤层资源开采中使用频率较高,对于提升矿井生产效率与生产安全性有着重要意义,但小煤柱沿空巷道稳定性控制也是当前深部巷道支护研究的热点问题之一。本文以龙顶山煤矿15号煤层一采区风巷出现的变形破坏问题作为研究对象,对巷道出现的变形破坏特征进行了全面分析,研究了导致巷道出现大面积变形破坏的原因,并从多方面对原支护方式进行了优化,从现场应用情况来看,取得了较好的围岩稳定性控制效果。 展开更多
关键词 小煤柱 沿空掘巷 巷道稳定性 支护控制
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沿空掘巷窄煤柱稳定性控制技术 预览
5
作者 王晓珲 《煤矿现代化》 2019年第6期4-6,共3页
本文以某矿6302工作面轨道顺槽在不稳定覆岩下沿空掘巷为工程背景,对维护其窄煤柱侧的稳定性进行了研究,并且提出了对应的支护技术方案,在现场实际应用中也取得了良好的效果。可以为其他相似条件的矿井沿空掘巷提供参考借鉴。
关键词 沿空掘巷 窄煤柱 稳定性
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常村煤矿3号煤层区段煤柱稳定性模拟分析 预览
6
作者 郭超 秦洪岩 张帆 《煤炭与化工》 CAS 2019年第7期25-28,共4页
为分析常村煤矿3号煤层区段煤柱的稳定性,采用数值模拟的方法分析。通过FLAC3D数值模拟软件建立模型,模拟煤柱形成后的应力分布和塑性区分布。通过数值模拟得到,煤柱两侧的受力状态和破坏深度区别较大,造成该种现象的主要原因是采空区... 为分析常村煤矿3号煤层区段煤柱的稳定性,采用数值模拟的方法分析。通过FLAC3D数值模拟软件建立模型,模拟煤柱形成后的应力分布和塑性区分布。通过数值模拟得到,煤柱两侧的受力状态和破坏深度区别较大,造成该种现象的主要原因是采空区形态不同;煤柱两侧的应力成对称分布,煤柱垂直应力与测站工作面距离成反比;在煤柱的两侧塑性区范围不同,但弹性区和塑性区的交接处都是垂直应力的峰值位置处;测站工作面距离与煤柱左侧塑性破坏范围成反比,与煤柱右侧塑性破坏范围成正比,但变化趋势较缓。 展开更多
关键词 应力分布 煤柱稳定性 数值模拟分析 塑性区分布
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孤岛煤柱回采技术参数对下伏大巷围岩稳定性影响研究 预览 被引量:1
7
作者 王志强 苏越 +2 位作者 宋梓瑜 蒲宇泽 苏泽华 《煤炭工程》 北大核心 2019年第2期70-74,共5页
针对孤岛煤柱回采技术参数对下伏大巷围岩塑性区破坏范围的影响展开研究。首先对孤岛煤柱回采技术参数,包括煤柱留设尺寸、开采厚度、推进速度以及超前卸压回采对下伏大巷围岩稳定性进行计算分析,得到保证大巷稳定性的最优技术参数,即:... 针对孤岛煤柱回采技术参数对下伏大巷围岩塑性区破坏范围的影响展开研究。首先对孤岛煤柱回采技术参数,包括煤柱留设尺寸、开采厚度、推进速度以及超前卸压回采对下伏大巷围岩稳定性进行计算分析,得到保证大巷稳定性的最优技术参数,即:留设3m护巷煤柱、整层开采、日进尺3m以及回采时采用超前卸压措施。并根据最优回采技术参数条件下大巷围岩塑性破坏呈现出的'X'型这一现象,确定大巷的重点支护区域,提出新的支护方案与参数。最后,对孤岛煤柱采动影响下的大巷支护效果进行计算分析。结论表明,与原始状态相比,孤岛煤柱采后的大巷围岩变形较小,利于维护。 展开更多
关键词 孤岛煤柱 回采技术参数 下伏大巷 围岩稳定性
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急倾斜煤层区段煤柱变形规律及应力变化特征
8
作者 李慎锋 刘兴邦 +1 位作者 郭运刚 王忠刚 《煤炭技术》 CAS 2019年第1期27-29,共3页
研究了急倾斜煤层开采上覆围岩变形规律及破坏特征,分析区段煤柱的失稳形式,通过FLAC^3D数值模拟的方法,对区段煤柱在不同宽度情况下,煤柱的压应力和剪切应力的变化情况进行对比,分析区段煤柱留设对围岩稳定性的影响,得出合理的煤柱留... 研究了急倾斜煤层开采上覆围岩变形规律及破坏特征,分析区段煤柱的失稳形式,通过FLAC^3D数值模拟的方法,对区段煤柱在不同宽度情况下,煤柱的压应力和剪切应力的变化情况进行对比,分析区段煤柱留设对围岩稳定性的影响,得出合理的煤柱留设宽度。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 区段煤柱 围岩稳定性
房柱式残煤二次开采煤柱稳定性研究 预览
9
作者 孟学超 《煤矿现代化》 2019年第6期78-79,82共3页
利用有限差分软件对平舒煤矿煤层的现有开采状态进行研究,分析初次开采过程中围岩及原有护巷大煤柱的应力和位移的分布规律,以此判断后续开采中煤柱群的稳定程度,所做工作为今后类似的煤柱稳定性研究提供借鉴。
关键词 煤柱 稳定性 有限差分 应力和位移
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辛置煤矿2-104综放工作面合理留设煤柱尺寸研究 预览
10
作者 姚建伟 《煤矿现代化》 2019年第4期32-34,共3页
以辛置煤矿2-104工作面为研究对象,分析了煤柱稳定性主要受地质条件和煤柱宽高比影响,并分析了煤柱破坏形式。通过理论分析了煤柱应力呈现由边缘向深部先增大后减小最后趋于稳定的规律,并通过计算得出了该工作面合理留设煤柱尺寸为27m... 以辛置煤矿2-104工作面为研究对象,分析了煤柱稳定性主要受地质条件和煤柱宽高比影响,并分析了煤柱破坏形式。通过理论分析了煤柱应力呈现由边缘向深部先增大后减小最后趋于稳定的规律,并通过计算得出了该工作面合理留设煤柱尺寸为27m。采用FLAC2D模拟软件得出了煤柱Y方向应力分布云图和位移曲线图,验证了煤柱应力分布规律和合理尺寸。 展开更多
关键词 煤柱 稳定性 合理尺寸 应力规律
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综放面沿空护巷小煤柱注浆加固试验研究 预览
11
作者 乔越 《煤矿现代化》 2019年第4期12-14,18共4页
针对综放工作面区段小煤柱留设后,沿空巷道变形严重问题,提出采用注浆加固小煤柱方案,通过数值模拟对注浆与未注浆情况下,煤柱内部核区及围岩塑性区变化进行对比,表明注浆加固可增加煤柱内部核区宽度。10m小煤柱注浆加固工业性试验结果... 针对综放工作面区段小煤柱留设后,沿空巷道变形严重问题,提出采用注浆加固小煤柱方案,通过数值模拟对注浆与未注浆情况下,煤柱内部核区及围岩塑性区变化进行对比,表明注浆加固可增加煤柱内部核区宽度。10m小煤柱注浆加固工业性试验结果表明,注浆加固后小煤柱强度得到提高,巷道两帮移近量得到有效控制,实现了沿空巷道围岩稳定。 展开更多
关键词 综放面 小煤柱 注浆加固 围岩稳定
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神府矿区浅埋煤层工作面煤柱稳定性评价 预览
12
作者 方刚 刘洋 李昂 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期56-61,共6页
煤柱的稳定性是决定老(采)空区安全的重要因素之一。为了评价浅埋煤层工作面区段防水煤柱的稳定性,以郭家湾煤矿51103首采工作面为例,采用室内试验、现场实测、理论分析、数学建模等方法对其煤柱特征、留设尺寸进行综合分析研究。结果表... 煤柱的稳定性是决定老(采)空区安全的重要因素之一。为了评价浅埋煤层工作面区段防水煤柱的稳定性,以郭家湾煤矿51103首采工作面为例,采用室内试验、现场实测、理论分析、数学建模等方法对其煤柱特征、留设尺寸进行综合分析研究。结果表明:煤柱屈服区宽度为4.3m,水压破坏区宽度为6.8m,有效隔水区宽度为8.4m。工作面煤柱高度按照5.0m考虑,根据Bieniawski煤柱强度理论及相关判别指标,所留设的煤柱处于绝对安全稳定状态,由此证明,在51104相邻工作面开采期间51103工作面留设的区段防水煤柱可以保持稳定。 展开更多
关键词 煤柱稳定性 室内试验 现场实测 屈服区 破坏区 有效隔水区
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塔山矿切顶卸压无煤柱成巷中围岩的变形研究 预览
13
作者 党付雄 《山东煤炭科技》 2019年第11期4-6,共3页
本文以塔山煤矿8222综采作业面为分析对象,利用井下实际测量和数值模拟分析的方法对井下切顶卸压无煤柱成巷中的围岩变形状况进行了研究。结果表明:围岩变形可分为变化区、稳定区和趋稳区三个区域,综采滞后工作面上80m范围的围岩巷道受... 本文以塔山煤矿8222综采作业面为分析对象,利用井下实际测量和数值模拟分析的方法对井下切顶卸压无煤柱成巷中的围岩变形状况进行了研究。结果表明:围岩变形可分为变化区、稳定区和趋稳区三个区域,综采滞后工作面上80m范围的围岩巷道受力变形明显,稳定性差,在综采作业时需要重点进行防护。 展开更多
关键词 无煤柱 围岩 变形 稳定性
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煤矿分布式地下水库煤柱坝体合理布置方式 被引量:2
14
作者 吴宝杨 《煤矿安全》 北大核心 2018年第9期68-72,78共6页
针对神东矿区大柳塔矿特定的地质条件和现代化开采技术,采用相似模型试验的方法,分析研究了煤矿分布式地下水库煤柱坝体的留设及其稳定性问题,对分布式地下水库的煤柱布置方式进行了划分:在垂直于煤层平面方向上可分为对齐布置和错开布... 针对神东矿区大柳塔矿特定的地质条件和现代化开采技术,采用相似模型试验的方法,分析研究了煤矿分布式地下水库煤柱坝体的留设及其稳定性问题,对分布式地下水库的煤柱布置方式进行了划分:在垂直于煤层平面方向上可分为对齐布置和错开布置,在平行于煤层平面方向上可分为短工作面布置和长工作面布置。基于此,提出了煤柱坝体的合理留设方式:在平行于煤层平面方向上,煤柱的布置方式以工作面开采形成的采空区破裂带高度略小于两煤层的层间距为宜;在垂直于煤层平面的方向上煤柱的布置方式以对齐布置为宜。 展开更多
关键词 煤矿地下水库 煤柱坝体 相似模拟 布置方式 煤柱稳定性
巨厚坚硬顶板伴随冲击地压工作面区段煤柱稳定性评估 预览 被引量:1
15
作者 孙家恺 《中国煤炭》 2018年第4期73-77,共5页
针对内蒙古某煤矿工作面多次发生冲击地压等安全事故,利用钻孔应力计和PASAT对工作面的侧向采动应力和区段煤柱进行了研究。结果表明:该煤矿的超前应力影响范围为80m左右;煤柱内应力分布为:0-8m为破碎区,8-15m为应力升高区,15m为应力... 针对内蒙古某煤矿工作面多次发生冲击地压等安全事故,利用钻孔应力计和PASAT对工作面的侧向采动应力和区段煤柱进行了研究。结果表明:该煤矿的超前应力影响范围为80m左右;煤柱内应力分布为:0-8m为破碎区,8-15m为应力升高区,15m为应力叠加区;工作面区段煤柱应力峰值位于15m处,正好处于煤柱中心位置,说明煤柱留设不合理,存在不稳定性。研究结果可为类似地质条件工作面区段煤柱留设提供参考。 展开更多
关键词 坚硬顶板 冲击地压 区段煤柱 煤柱稳定性
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煤柱稳定性分析评价的高频电磁波CT技术研究 被引量:1
16
作者 张震 徐刚 +3 位作者 黄志增 王东攀 高晓进 刘少虹 《采矿与安全工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1150-1157,1163共9页
针对回采工作面内区段煤柱稳定性分析定量计算难度大、直观超前预评价难实施问题,应用JW-6型地下高频电磁波CT系统,研究电磁波衰减与煤柱稳定性评价因子(煤层裂隙发育和围岩应力集中程度)相关性,并以灵东煤矿及古山煤矿为工程背景,利用... 针对回采工作面内区段煤柱稳定性分析定量计算难度大、直观超前预评价难实施问题,应用JW-6型地下高频电磁波CT系统,研究电磁波衰减与煤柱稳定性评价因子(煤层裂隙发育和围岩应力集中程度)相关性,并以灵东煤矿及古山煤矿为工程背景,利用高频电磁波CT技术探测分析大、小煤柱的稳定性。在此基础上,总结了基于电磁波CT技术的煤柱稳定性评价的多参量指标,建立了基于电磁波衰减特征参数指标的煤柱稳定性评价方法。研究结果表明:1)电磁波衰减系数随煤层裂隙的扩展不断增大;2)在采场围岩应力环境中,电磁波衰减系数值呈现应力集中区>应力降低区域>未采动影响区;3)对于同一性质的煤层,当煤体未发生异常破碎时,电磁波衰减系数越大,表明其所受载荷越高;4)电磁波CT技术可以较准确地实现煤柱稳定性的预测评价,煤柱稳定性预测评价因子反映在电磁波衰减特征图像上,表现为电磁波衰减异常区数目、衰减异常区的分布位置及范围、衰减异常集中系数;5)根据指数分析法确定了煤柱稳定性危险指数W,并对煤柱稳定性进行了等级划分:W≥0.75,较不稳定;0.45≤W<0.75,中等稳定;W<0.45,比较稳定。该研究结论对煤柱稳定性的超前预评价、煤柱宽度的优化具有重要参考意义。 展开更多
关键词 高频电磁波 CT技术 区段煤柱 煤柱稳定性 分析评价
Coal pillar design when considered a reinforcement problem rather than a suspension problem 预览
17
作者 Russell Frith Guy Reed 《矿业科学技术学报:英文版》 CSCD 2018年第1期11-19,共9页
Current coal pillar design is the epitome of suspension design.A defined weight of unstable overburden material is estimated,and the dimensions of the pillars left behind are based on holding up that material to a pre... Current coal pillar design is the epitome of suspension design.A defined weight of unstable overburden material is estimated,and the dimensions of the pillars left behind are based on holding up that material to a prescribed factor of safety.In principle,this is no different to early roadway roof support design.However,for the most part,roadway roof stabilisation has progressed to reinforcement,whereby the roof strata is assisted in supporting itself.This is now the mainstay of efficient and effective underground coal production.Suspension and reinforcement are fundamentally different in roadway roof stabilisation and lead to substantially different requirements in terms of support hardware characteristics and their application.In suspension,the primary focus is the total load-bearing capacity of the installed support and ensuring that it is securely anchored outside of the unstable roof mass.In contrast,reinforcement recognises that roof de-stabilisation is a gradational process with ever-increasing roof displacement magnitude leading to ever-reducing stability.Key roof support characteristics relate to such issues as system stiffness,the location and pattern of support elements and mobilising a defined thickness of the immediate roof to create(or build)a stabilising strata beam.The objective is to ensure that horizontal stress is maintained at a level that prevents mass roof collapse.This paper presents a prototype coal pillar and overburden system representation where reinforcement,rather than suspension,of the overburden is the stabilising mechanism via the action of in situ horizontal stresses.Established roadway roof reinforcement principles can potentially be applied to coal pillar design under this representation.The merit of this is evaluated according to failed pillar cases as found in a series of published databases.Based on the findings,a series of coal pillar system design considerations for bord and pillar type mine workings are provided.This potentially allows a more flexible approach to coal pilla 展开更多
关键词 Coal PILLAR design OVERBURDEN stability Rock REINFORCEMENT Bord and PILLAR mining
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煤矿工作面采空区构建地下储水空间安全性分析 被引量:2
18
作者 方刚 《矿业研究与开发》 北大核心 2018年第11期97-103,共7页
陕北煤矿区通过构建地下采空区储水空间,能够切实有效的解决区内水资源匮乏和污染浪费等问题。为解决储水空间的安全性问题,以郭家湾煤矿51103首采工作面为例,采用相似材料模拟实验、数值模拟、现场实测、理论计算等方法对覆岩导水裂缝... 陕北煤矿区通过构建地下采空区储水空间,能够切实有效的解决区内水资源匮乏和污染浪费等问题。为解决储水空间的安全性问题,以郭家湾煤矿51103首采工作面为例,采用相似材料模拟实验、数值模拟、现场实测、理论计算等方法对覆岩导水裂缝带形态、煤柱稳定性、防水密闭墙等进行综合分析研究。结果表明:工作面回采后形成的导水裂缝带形态呈“内拱形”或近似“正梯形”;煤柱屈服区宽度为4.3m,水压破坏区宽度为6.8m,有效隔水区宽度为8.4m,所留设的煤柱处于绝对安全稳定状态;确定了防水密闭墙厚度为2.3m,并给出了锚杆、后压浆、蓖子门等相关参数,为后期的地下水库建设工作提供了依据。 展开更多
关键词 煤矿采空区 储水空间 导水裂缝带形态 煤柱稳定性 防水密闭墙
深部缓倾斜煤层护巷煤柱合理宽度研究 被引量:2
19
作者 张克伟 李恩忠 《煤炭技术》 2018年第7期58-60,共3页
根据深部缓倾斜煤层沿空掘巷地质条件,利用理论分析获得了缓倾斜煤层应力降低区宽度与塑性区宽度的计算表达式。为了优化设计深部缓倾斜煤层护巷煤柱宽度,利用数值模拟分析了不同护巷煤柱宽度条件下的应力场、位移场、塑性区的分布特征... 根据深部缓倾斜煤层沿空掘巷地质条件,利用理论分析获得了缓倾斜煤层应力降低区宽度与塑性区宽度的计算表达式。为了优化设计深部缓倾斜煤层护巷煤柱宽度,利用数值模拟分析了不同护巷煤柱宽度条件下的应力场、位移场、塑性区的分布特征。评价了不同煤柱宽度的巷道稳定性。确定了缓倾斜煤层护巷煤柱合理宽度为5 m。 展开更多
关键词 护巷煤柱 缓倾斜煤层 合理宽度 巷道稳定
基于大范围岩层控制技术的大倾角煤层区段煤柱失稳机理 预览
20
作者 伍永平 皇甫靖宇 +2 位作者 解盘石 胡博胜 刘孔智 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期3062-3071,共10页
为了实现大范围岩层控制技术,提高大倾角煤层长壁工作面“R-S-F”系统稳定性,在分析区段采空区围岩失稳机制的基础上,建立区段间围岩失稳模型,研究了区段煤柱的应力分布规律和失稳破坏准则,确定了区段煤柱的合理尺寸。结果表明:大倾角... 为了实现大范围岩层控制技术,提高大倾角煤层长壁工作面“R-S-F”系统稳定性,在分析区段采空区围岩失稳机制的基础上,建立区段间围岩失稳模型,研究了区段煤柱的应力分布规律和失稳破坏准则,确定了区段煤柱的合理尺寸。结果表明:大倾角煤层区段围岩联通运移可总结为“挤压-弯垮”与“压垮-倾倒”两种模式。而要实现大范围岩层控制技术,应使区段采空区围岩以“压垮-倾倒”模式进行失稳联通。覆岩结构以“梁-拱组合梁”形式存在时,区段煤柱强度决定了区段采空区的联通运移模式,以“双拱连续梁”形式存在时,区段煤柱尺寸决定了“压垮-倾倒”联通运移模式的矿压显现特征及变形破坏后的采空区三维空间形态。因而大范围岩层控制技术的关键在于区段煤柱的设计。结合区段煤柱自身强度及失稳破坏准则,确定其宽度k须在满足k >kZH条件的同时尽量满足k<kSK。最后以甘肃东峡煤矿大倾角煤层多区段开采为例,进行理论计算判定与相似模拟实验对比分析,从而对提出的区段煤柱失稳机理进行了验证。 展开更多
关键词 大倾角煤层 区段大范围岩层控制 区段煤柱 稳定性
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