大倾角采场覆岩结构及矿压显现特征分析.pdf

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1、第48卷第5期煤炭工程COALENGINEERINGV01．48，No．5doi：10．11799／ce201605026大倾角采场覆岩结构及矿压显现特征分析李小萌1，刘斐2(1．中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京100083；2．天津地热勘查开发设计院，天津300250)摘要：针对大倾角煤层采场顶板受力特点建立了非均布载荷作用下顶板的固支梁模型．分析了顶板受力特征，并且结合工作面倾向覆岩运动特征分析了大倾角煤层开采时的矿压显现规律。研究结果表明：大倾角采场项板压应力最大值位于下端头处梁的下表面。其值比上端头高36％左右，而最大拉应力位于梁上端头的上表面

2、，其值比下端头上表面处拉应力高26％左右．梁的不均衡受力特征以及岩石抗压不抗拉的特性导致工作面上部首先破断失稳造成较早来压：上端头梁的较早受拉破坏以及煤层倾角的影响导致沿倾向由下至上可分为密实充填段、不均匀充填段和动载影响段。密实充填段内覆岩结构主要为受垮落矸石支撑的长悬臂梁，来压强度最小，动栽影响段主要表现为短悬臂梁，支架载荷平时较小，动载特征明显。现场支架工作阻力监测结果验证了顶板受力分析和倾向覆岩移动假设的合理性。关键词：大倾角煤层；非均布栽荷；覆岩结构；中图分类号：TD823．21文献标识码：A破坏准则：矿压显现文章编号：1671-0959(2016)05

3、—0080—04AnalysisofoverlyingstratastructureandstratabehaviorcharacteristicsofstopeinsteepcoalseamLIXiao-men91，LIUFei2(1．SchoolofResourceandSafetyEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China；2．TianjinGeothermalExplorationandDevelopment—designingInstitute

4、，Tianjin300250，China)Abstract：Aimingatthemechanicalfeaturesofstopeinsteepcoalseam，theclampedbeammodelofroofsubjectedtonon—uniform10adisestablished，thestresscharacteristicsofroofareobtainedandtheminepressurebehaviorduringsteeDcoalseamminingareanalyzedcombiningwiththemotionfeaturesofove

5、rlyingstrataalongthedip．Theresultsshowthatthemaxcompressivestressinsteepstope10catesatthelowersurfaceofthelowerbeamanditsvalueiSabout36％largerthantheupper．Themaxtensilestresslocatesattheuppersurfaceofupperbeamanditsvalueis26％largerthanthelower．Thenon-unifortnstressofbeamandtherockchar

6、acteristicsofhighercompressiveresistancebutlowertensilestrengthlcadearlyfailureintheupperroofandcauseroofweighring．Consideringtheearlyfailureofupperbeamanddipangleofcoalseanl，theworkfacecanbedividedintosolidfillingzone．non—unifoirnfillingzoneanddynamicloadzone．Thestructureofoverlyings

7、tratainsolidfillingzoneismainlylongcantileverbeamsupportedbycavedgangue，anditsweightingintensityiSthesmallestofallzones．Thedynamic10adzoneshowsshortcantileverbeamstructure．andtIleloadofsupportsisusuallysmallerbutlargeratroofweighting，whichshowsobviousfeaturesofdynamicload．Themonitorin

8、gresu