综放面倾向煤柱支承压力分布规律研究

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1、第25卷第3期岩石力学与工程学报Vol.25No.32006年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2006综放面倾向煤柱支承压力分布规律研究112谢广祥，杨科，刘全明(1.安徽理工大学，安徽淮南232001；2.煤炭科学研究总院北京开采所，北京100013)摘要：在较薄厚煤层综放面倾向煤柱支承压力现场实测的基础上，应用弹塑性极限平衡理论，考虑煤层厚度及倾角的影响，分析得出综放面倾向煤柱支承压力峰值位置的计算式及分布规律。该研究为综放回采巷道的合理布

2、置及护巷煤柱参数的合理确定提供了依据，有利于改善巷道维护状态和提高煤炭资源采出率，并为类似条件下的综放开采提供有益借鉴。关键词：采矿工程；较薄厚煤层；综放面；支承压力；极限平衡理论；倾向煤柱中图分类号：TD32文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)03–0545–05STUDYONDISTRIBUTIONLAWSOFSTRESSININCLINEDCOALPILLARFORFULLY-MECHANIZEDTOP-COALCAVINGFACE112XIEGuang-xiang，YANGKe，LIUQ

3、uan-ming(1.AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan，Anhui232001，China；2.BeijingMiningResearchInstitute，ChinaCoalResearchInstitute，Beijing100013，China)Abstract：Basedonin-situobservationaboutstressininclinedcoalpillarforfully-mechanizedtop-coalcavingfaceof

4、thinnercoalseamandtheelastoplasticlimitequilibriumtheory，takingthethicknessandangleofcoalseamintoaccount，theresultsandrelationsareanalyzedsystematicallyandcompletely；andtheformulaandthedistributionlawsofstresspeakvalueareobtained.Thestudywillprovidesomerefere

5、ncestothereasonabledesignforgatewayandthedeterminationofparametersforcoalpillarpreservationintheconditionofgob-sidedrivinginfully-mechanizedtop-coalcavingface，andtoimprovethemaintenanceofgatewayandincreasetherecoveryratio.Anditwillprovidesomeavailablereferenc

6、esforothersimilarminingareas.Keywords：miningengineering；thinnercoalseam；fully-mechanizedtop-coalcavingface；abutmentpressure；limitequilibriumtheory；inclinedcoalpillar的峰值位置及大小是决定回采巷道布置和护巷煤1引言柱参数的主要因素，对这方面的研究虽已取得一[3～9]些成果，但力学模型的建立及所考虑的因素欠众所周知，综采放顶煤采煤法是实现高产高妥。综放回

7、采巷道的布置与传统的理论不尽相符，[1]效、既经济又实用的有效途径，但对于较薄厚也与厚煤层的综放开采有一定的区别。为了更好地煤层(5m左右)的综放开采，其采场周围支承压力分确定回采巷道的位置及护巷煤柱参数，提高煤炭资[2]布与其他采煤方法开采时不尽相同，而支承压力源采出率，改善巷道维护状态，有必要对煤柱的支收稿日期：2004–10–10；修回日期：2005–04–28基金项目：安徽省重点科研项目(04023061)作者简介：谢广祥(1958–)，男，博士，1982年毕业于淮南矿业学院，现任教授、博士生导师，主要从

8、事采矿工程方面的教学与研究工作。E-mail：keyang@aust.edu.cn。•546•岩石力学与工程学报2006年承压力分布情况进行进一步的研究。本文在现场实压力和本工作面回采时的前支承压力的双重影响，测分析的基础之上，考虑开采煤层厚度及倾角，应而前支承压力是动态非线性的。在工作面前方约用弹塑性极限平衡理论对较薄厚煤层综放面倾向煤10.8m处，煤柱内出现了应力峰值