浅埋近距离煤层房柱采空区下顶板承载及房柱尺寸

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1、第４２卷第２期中国矿业大学学报Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．２２０１３年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｒ．２０１３浅埋近距离煤层房柱采空区下顶板承载及房柱尺寸杨敬轩１，２，刘长友１，２，杨宇１，李建伟１，２（１．中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州２２１１１６；２．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州２２１１１６）摘要：采用理论分析及现场实测相结合的研究方法，对房柱采空区下近距离两煤层顶板砌体结构进行系统分析，提出了非连续均载作用下的砌体结构承载运动特征普适

2、模型、房柱采空区下两煤层“老顶－多煤柱－直接顶－支架”组合结构系统受力运动特征典型模型、近距离煤层房柱采空区下房柱安全、合理尺寸留设条件．结果表明：通过合理修整或留设房柱尺寸可以有效改善顶板运动承载及破断特征，促进工作面顶板的稳定．以某煤矿生产实际为背景，对上煤层房柱尺寸修整前后，下煤层顶板矿压规律进行实测分析对比，最终确定合理煤房尺寸为６．０ｍ、煤柱尺寸为２．５ｍ．在此条件下，下煤层工作面顶板来压特征得到明显改善，工作面安全、高效生产得到保证．关键词：近距离煤层；非连续均载；顶板承载；顶板运动；顶板失稳；房柱尺寸中图分类号

3、：ＴＤ８２１文献标志码：Ａ文章编号：１０００－１９６４（２０１３）０２－０１６１－０８Ｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｃｏａｌｒｏｏｆａｎｄｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｏｍａｎｄｐｉｌｌａｒｉｎｔｈｅｓｈａｌｌｏｗａｎｄｃｌｏｓｅｄｉｓｔａｎｃｅｃｏａｌｓｅａｍ１，２，ＬＩＵＣｈａｎｇ－ｙｏｕ１，２，ＹＡＮＧＹｕ１，ＬＩＪｉａｎ－ｗｅｉ１，２ＹＡＮＧＪｉｎｇ－ｘｕａｎ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｉｎｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

4、，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＳａｆｅＭｉｎｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎａｔｅｄｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｃｏａｌｓｅａｍｒｏｏｆｍａｓｏｎｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｔｈｅｉｓｓｕｅｏｆｔｈｅｃｏａｌｒ

5、ｏｏｆｂｅａｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｔｈｅｒｅａｓｏｎａ－ｂｌｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｏｏｍａｎｄｐｉｌｌａｒｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｏｍａｎｄｐｉｌｌａｒｇｏａｆｉｎｔｈｅｓｈａｌｌｏｗａｎｄｃｌｏｓｅｄｉｓｔａｎｃｅｃｏａｌｓｅａｍｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈａｔ：ｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｎｉｖｅｒｓａｌｍｏｄｅｌｈａｓｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｍａｓｏｎｒｙｓｔｒｕｃ

6、ｔｕｒｅｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｌｏａｄ；ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｍｏｄｅｌｈａｓａｌｓｏｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｂｏｕｔｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅ‘ｍａｉｎｒｏｏｆ－ｃｏａｌｐｉｌｌａｒ－ｉｍｍｅｄｉａｔｅｒｏｏｆ－ｓｕｐ－ｐｏｒｔｓ’ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍ；ｔｈｅｓａｆｅａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｅｌｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｒｏｏｍａｎｄ

7、ｐｉｌｌａｒｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｏｍａｎｄｐｉｌｌａｒｇｏａｆｉｎｔｈｅｃｌｏｓｅｄｉｓｔａｎｃｅｃｏａｌｓｅａｍｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｂｅａｒｉｎｇａｎｄｔｈｅｂｒｅａｋｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｒｏｏｆｈａｓｂｅｅｎｅｆｆｅｃ－ｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｗｈｅｎｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｗａｓａｄｊｕｓｔｅｄｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｏｆｔｈｅｒｏｏｍａｎｄｐｉｌ－ｌａｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉ

8、ｓｏｆｔｈｅｌｏｗｅｒｃｏａｌｓｅａｍｓｔｒａｔａｂｅｈａｖｉｏｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ收稿日期：２０１２－０４－２６基金项目：国家自然科学基金项目（５１１７４１９２）；江苏省研究生培养创新工程项目（ＣＸＬＸ１２＿０９６４）；中央高校基本科研业务费专项项目（２０１２ＤＸＳ０２）通信作者：杨敬