急倾斜特厚煤层水平分段综放采动应力分布规律研究.pdf

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1、煤炭工程第４８卷第９期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．４８，Ｎｏ．９ｄｏｉ：１０．１１７９９／ｃｅ２０１６０９０２７急倾斜特厚煤层水平分段综放采动应力分布规律研究１２杨阳，杨锦峰（１．中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司，北京１００１２０；２．神华集团包头能源有限责任公司，内蒙古包头０１４０３０）３Ｄ摘要：为了研究急倾斜特厚煤层采动应力的分布规律，采用ＦＬＡＣ与现场实际观测的方法对阿刀亥煤矿急倾斜特厚煤层水平分段综放开采条件下的水平应力、垂直应力、剪应力的分布情况进行了模拟和实际观测。模拟结果表明：工作面超前支承压力影响范围小，但侧向支承压

2、力影响非常显著；工作面两巷附近有明显的应力集中现象；底板巷承载的应力弱于顶板巷，但相对位移却高于顶板巷。现场实测结果表明：底板巷的变形以底鼓和顶板下沉为主，顶板巷则以帮鼓和巷道整体变形为主；急倾斜煤层水平分层开采上层采动对下方工作面影响明显，超前显著影响距离约为３０ｍ。关键词：急倾斜煤层；特厚煤层；水平分段；综放开采；应力分布中图分类号：ＴＤ３２３文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１６）０９-００９１-０４ＳｔｕｄｙｏｎＭｉｎｉｎｇＳｔｒｅｓｓＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｗｉｔｈＨｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｅｃｔｉｏｎＴｏ

3、ｐＣｏａｌＣａｖｉｎｇｉｎＳｔｅｅｐ－ｉｎｃｌｉｎｅｄａｎｄＴｈｉｃｋＣｏａｌＳｅａｍ１２ＹＡＮＧＹａｎｇ，ＹＡＮＧＪｉｎ－ｆｅｎｇ（１．ＢｅｉｊｉｎｇＨｕａｙｕＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，ＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈｅｎｈｕａＧｒｏｕｐＢａｏｔｏｕＥｎｅｒｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｔｏｕ０１４０３０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｍｉｎｉｎｇｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｇｕｌａ

4、ｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｅｅｐ－ｉｎｃｌｉｎｅｄａｎｄｅｘｔｒｅｍｅｌｙｔｈｉｃｋｃｏａｌｓｅａｍ，３ＤｂａｓｅｄｏｎＦＬＡＣｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｔｒｅｓｓ，ｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｓｅｃｔｉｏｎｅｄｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｔｏｐ－ｃｏａｌｃａｖｉｎｇｆａｃｅｉｎＡｄａｏｈａｉｃｏａｌｍｉｎｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏ

5、ｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｃｏｐｅｏｆｌｅａｄａｂｕｔｍｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｉｓｓｍａｌｌｗｈｉｌｅｔｈｅｓｉｄｅａｂｕｔｍｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｈａｓａｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｃｏｐｅ．Ｎｅａｒｂｙｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｒｏａｄｗａｙｓｈｏｗａｎｏｂｖｉｏｕｓｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ．Ｓｔｒｅｓｓｏｆｔｈｅｆｌｏｏｒｒｏａｄｗａｙｉｓｗｅａｋｅｒｔｈａｎｔｈｅｒｏｏｆｒｏａｄｗａｙ，ｂｕｔｔｈｅｆｌｏｏｒｒｏａｄｗａｙｈａｓａｌａｒｇｅｒｒｅｌａｔｉｖｅ

6、ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｔｈａｎｔｈｅｆｌｏｏｒｒｏａｄｗａｙ．Ｔｈｅｆｌｏｏｒｒｏａｄｗａｙ＇ｓｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｍｏｓｔｌｙｆｌｏｏｒｈｅａｖｅａｎｄｒｏｏｆｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｗｈｉｌｅｔｈｅｒｏｏｆｒｏａｄｗａｙ＇ｓｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｍｏｓｔｌｙｏｖｅｒａｌｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｓｈｏｗｓｔｈａｔｍｉｎｉｎｇｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒｓｌｉｃｅｈａｓａｓｔｒｏｎｇｉｎｆｌｕｅｎｃｅｉｎｔｈｅｌｏｗｅｒｓｌｉｃｅｉｎｔｈｅｓｔｅｅｐ－ｉｎｃｌｉｎｅｄａｎｄｅｘｔｒｅｍｅｌｙｔｈｉｃｋｃｏａｌｓｅａｍｓｅ

7、ｃｔｉｏｎｅｄｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｔｏｐ－ｃｏａｌｃａｖｉｎｇ，ｔｈｅｌｅａｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｉｓｔａｎｃｅｉｓ３０ｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｐｃｏａｌｓｅａｍ；ｅｘｔｒｅｍｅｌｙｔｈｉｃｋｃｏａｌｓｅａｍ；ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｅｃｔｉｏｎ；ｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｔｏｐ－ｃｏａｌｃａｖｉｎｇ；ｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ随着煤炭资源的不断开采，水文地质情况简单、构造构与应力分析和巷道分区破坏的力源条件进行分析，认为［２］简单的优质煤炭资源急剧减少甚至出现枯竭的情况，不得对急倾斜特厚煤围岩破碎具有分区特征；张勇

8、等对急倾不对条件复杂的急倾斜特厚煤层进行开采，在开采的过程斜走向长壁放顶煤工作面底板破坏和滑移机理进行了研究，中出现了各种各样的问题，国