坚硬覆岩顶板内部能量动态变化规律研究.pdf

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1、江西煤炭科技2015年第3期JIANGXICOALSCIENCE8LTECHNOLOGYNO．32015坚硬覆岩顶板内部能量动态变化规律研究何化栋，庞涛，韩强强，张书剑，朱谭谭(中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州221008)摘要：针对宣东煤矿坚硬覆岩顶板工作面动力灾害频发的问题，在已有成果的基础上，通过数值模拟对回采过程中顶板内部能量变化规律进行定量化研究，结果表明：采动影响前，煤层、直接顶和老顶的内部能量分别约为4OkJ、8Ol【J和4OkJ，能量主要集中于直接顶；煤层开采后，浅层直接顶内部能量释放，范围呈“椭圆形”，回采距离在8O～120m

2、过程中，直接顶发生首次垮落，老顶能量开始增加；回采过程中，在超前支承压力的作用下，工作面前方2m左右浅层直接顶内部产生能量集聚现象，峰值能量随开采距离的增加呈线性增长，E一0．6836Al+91．245(R一0．9996)；随着监测层位的上升，上述增幅变缓，采空区跨度不变时，顶板岩体峰值能量随深度的增加呈三次函数降低。关键词：坚硬覆岩顶板；岩体能量；动态变化规律中图分类号：TD324文献标识码：A文章编号：1006—2572(2015)03—0062—04StudyontheDynamicChangeLawofInternalEnergyinHard—

3、OverburdenRoofHeHuadong，PangTao，HanQiangqiang，ZhangShujian，ZhuTantan(SchoolofMechanics&CivilEngineering，ChinaUniversityofMining&Technology，Xuzhou，Jiangsu，221OO8)Abstract：Onthebasisoftheresearchachievementsondynamicdisasteroccurringfrequentlyatworkingfacewithhard—overburdenroofin

4、XuandongColliery．theauthorsmakeaquantitativeresearchonthechangelawofin—ternalenergyinhard-overburdenroofintheminingprocess，whichshowsthattheenergyincoalseam，imme—diateroofandtheoldroofofareapproximately40kJ，8OkJand40kJrespectively，focusedontheimmediateroofbeforemininginfluence；t

5、heenergyinshallowimmediateroofisreleasedinthescopeofanovalafterminingwiththefirstcollapseofimmediateroofoccurredinthedistanceofminingof8O～120mandtheenergyincreaseintheoldroof；theenergyintheshallowrockofimmediateroofappearsagglomeration2maheadofworkingfacebecauseoftheabutmentpres

6、sureduringminingandthemaximumenergylinearincreasealongwithcoalminingdistanceincrease，whichisexpressedintheequationof；theabovegrowthbecomesslowwiththeriseofthemo—nitoringhorizonandtheenergyofroofrockreducesincubicfunctionwithdepthincreasewhengobspanremainsunchanged．Keywords：hardo

7、verburdenroof；energyofrock；dynamicchange1aw1概述论分析和现场实测对宣东煤矿208工作面的动力灾害危随着煤炭开采深度的不断增加，岩爆、冲击地压、煤与险性进行了分析，发现采空区上覆坚硬顶板内部变形能随瓦斯突出等动力灾害越发受到人们的关注。，2014年3煤层开采而越发集聚，然而，笔者经过仔细阅读，发现作者月27日，千秋煤矿21032回风上山发生冲击地压造成6人在顶板岩体弹性变形能的具体量值及分布位置方面尚有遇难；2013年3月15日，黑龙江鹤岗煤矿冲击地压使4名一定的研究空间，故本文在文献。的基础上，利用FLACs

8、。工人失去生命；2014年3月21日，平煤神马集团长虹矿业软件对回采过程中208工作面坚硬顶板