松软煤层回采工作面应力集中带特征研究.pdf

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1、总第139期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2011．04．004松软煤层回采工作面应力集中带特征研究张郑平，张瑞林(河南理工大学，河南焦作454000)摘要：由于采掘的影响，让原本处于平衡状态的煤层应力又重新分布，并且在工作面前方形成了一定宽度的应力集中带。在应力集中带内，瓦斯难以排放，对安全生产构成威胁。文章通过对松软煤层回采工作面前方煤体垂直应力的现场实测，找到了回采工作面应力集中带的大致范围，并发现应力集中带较前人所研究的离煤壁距离更远，通过整理分析资料，讨论产生这种情况的原因。为更好的掌握松软煤层应力集

2、中带提供科学依据。关键词：松软煤层；放顶煤；应力集中中图分类号：TD323文献标识码：A文章编号：1005—2798(2011)04—0011—03SoftCoalMiningFacewiththeCharacteristicsoftheStressC0ncentrati0nZHANGZheng-ping，ZHANGRui-lin(HehanPol3~echnicUniversity，Jinozuo454000，China)Abstract：Duetotheinfluenceofmining，letoriginallyinbalanceo

3、fcoalseamstressdistribution，andagaininfrontoftheformedsomeofthewidthofthestressconcentrationbelt．Inthestressconcentrationbeltinside，gasemissions，hardtoproductionsafetythreat．Thisarticlethroughtosoftcoalseamminingcoalextracionaheadoftheve~icalstressin—situmeasurementandfou

4、ndstopingfacethestressconcentrationbehofapproximatescope，andNundthatthestressconcentrationbeltthanpreviousresearchfromcoalsurfacedistanceisfarther，bysortingoutandanalyzingdata，discussproducethereasonswhy．Forbettercontrolsoftcoalseamthestressconcentrationbeltprovidesscient

5、ificbasis．Keywords：softcoalseam；top—coalcaving；thestressconcentration对于松软低透煤层的瓦斯抽采，要提高抽采率，吸附瓦斯解析为游离瓦斯，它是阻止突出的防护带。主要方法之一就是要增加瓦斯在煤层中的流动，即在应力集中带内，应力比原始地应力显著增大，煤层提高煤层的透气性。煤层的透气性与地应力、煤层透气性急剧降低，对于具有煤与瓦斯突出危险的高水分以及在应力作用下煤中裂隙的闭合程度皆有关瓦斯煤层，造成煤体瓦斯难以泄漏，并可能保持着较系。尤其是对地应力的作用很敏感。因此，煤层“卸高的

6、瓦斯压力，对安全生产构成威胁。所以有必要压增透”技术是提高低透气性煤层透气性的有效途对应力集中带进行研究并搞清楚它的大致范围。径和主流方向。在采掘作业过程中，破坏了原始煤彭苏萍，孟召平在《矿井工程地质理论与实践》层中的应力平衡状态，使煤体中的应力重新分布，在一书中提到，对于采面超前压力影响距离在40m以工作面前方形成了一定宽度的应力集中带。在应力内，压力峰值区在工作面前方7m左右处。耿献文集中带内，瓦斯难以排放，对安全生产构成威胁。如在《矿山压力测控技术》一书中说，采煤工作面前方图1所示，在工作面前方煤体内存在4个应力带：卸煤体中，最大应

7、力的位置约在距煤壁5～15m，应力压带、应力集中带、应力增高带和原始应力带，其中集中系数k变化范围一般为1．25～5．O0。李化敏在应力集中带包含部分破裂带和弹性带。卸压带由于大峪沟红旗井对回采工作面煤体超前矿压进行了测受超前动压作用后，其内煤体结构受到破坏，煤层卸试，结果表明，因回采工作面采煤而引起的超前压力压充分，应力明显降低，透气性显著提高，并且大量影响至工作面前方34m，超前压力峰值区即应力集收稿日期：2010—11-08作者简介：张郑平(1982一)，男，四川眉山人，河南理工大学安全学院在读硕士研究生，研究方向为煤矿安全。201

8、1年4月张郑平等：松软煤层回采工作面应力集中带特征研究箜叁苎兰中带在工作面前方9～12m，工作面前方34m外基响范围是在工作面前方60m范围内，即原始应力带本不受超前压力影响，处于应力稳定区即