浅埋深极松软顶板采场矿压显现规律研究

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1、第23卷第19期岩石力学与工程学报23(19)：3305～33092004年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct.，2004浅埋深极松软顶板采场矿压显现规律研究1，22李新元陈培华12(中国矿业大学北京校区资源与安全工程学院北京100013)(开滦技术中心唐山063018)摘要分析了印度PVK矿Queen煤层开采的采场矿压显现规律。浅埋深极松软顶板难以形成“梁”或“板”结构，随着开采，将形成“压力拱”结构；当采场推进到一定距离时，拱结构失稳破坏，产生初次来压；当

2、拱顶高度接近地表时，压力拱主结构内岩体失稳破坏，引起工作面更剧烈来压，同时，拱外次结构内岩体随之破坏，引起地表下沉；压力拱结构周期性失稳并前移，引起工作面周期来压。研究结果合理解释了顶板极其松软、矿山压力显现且相当剧烈的现象，对国内类似开采条件下的矿压显现规律研究可资参考。关键词采矿工程，极松软顶板，矿压显现，压力拱，失稳破坏分类号TD322文献标识码A文章编号1000-6915(2004)19-3305-05STUDYONREGULARITYOFSTRUCTURALBEHAVIOURSAROUNDCOALFACEUNDE

3、RTHESHALLOW-BURIEDLOOSEROOF1，22LiXinyuan，ChenPeihua1(SchoolofResourceandSafetyEngineering，BeijingCampus，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing100013China)2(TheTechnologyCenterofKailuanGroupLimited，Tangshan063018China)AbstractTheregularityofstratapressurearou

4、ndcoalfaceinQueenseamofPVKcollieryinIndiaisanalyzed.Ithasshownthatthepressurearch，ratherthanthebeamorplate，canbeformedundertheshallow-buriedandverylooseroof.Whencoalfacereachesacertaindistance，thepressurearchisdestroyedandtheinitialweightingoccurs.Whenthearchvault

5、isclosetogroundsurface，therockmassofthekeystructureinsidepressurearchisdestroyedandmorefiercepressureoccurs.Subsequently，therockmassofthesubordinatestructureoutsidethepressurearchisdestroyedfollowedbysurfacesubsidence.Theperiodicdestructionandadvancementofarchstru

6、cturecausetheoccurrenceofperiodicpressure.Theresultreasonablyexplainsthephenomenonthatthebehaviorofgroundpressureisverystrongevenundertheverylooseroofandcanbereferredforfurtherstudiesinsimilarconditions.Keywordsminingengineering，looseroof，stratapressure，pressurear

7、ch，destabilizationfailure[1]说，20世纪70年代末建立的“砌体梁”力学模1引言[2，3]型比“预成裂隙梁”和“铰接岩块”等假说在力学分析上前进了一步，90年代建立的关键层理采场矿山压力显现规律是采场岩层控制研究的论[4～6]深入分析了采场覆岩中关键层的载荷、支承基本问题。长期以来，采场矿压理论形成了压力拱压力分布及其破断规律，并用来指导离层注浆、地假说、悬臂梁假说、预成裂隙梁假说、铰接岩块假面瓦斯抽放钻孔的布置设计及地下开采沉陷控制，2003年10月24日收到初稿，2003年12月25日收到修改

8、稿。作者李新元简介：男，1965年生，硕士，1986年毕业于中国矿业大学采矿系采矿工程专业，现任高级工程师，主要从事采矿工程设计、锚杆支护、岩爆治理等方面的研究工作，E-mail：lixinyuan22751@sohu.com。•3306•岩石力学与工程学报2004年展示了关键层理论的广阔应用前景。在浅