浅埋近水平煤层采场覆岩压力拱结构特性及演化机制分析_中国煤炭行业知识服务平台

浅埋近水平煤层采场覆岩压力拱结构特性及演化机制分析

作者

杨达明郭文兵于秋鸽谭毅邓伟男
单位

河南理工大学能源科学与工程学院煤炭安全生产河南省协同创新中心煤炭科学研究总院开采研究分院天地科技股份有限公司开采设计事业部
摘要

通过分析浅埋近水平煤层开采覆岩结构及破坏的特点,在压力拱和关键层理论的基础上建立了浅埋近水平煤层采场覆岩压力拱结构模型;认为该压力拱结构在工作面长度和推进方向上具有左右对称特征,压力拱发育至关键层后若关键层破断则基于破断位置重新起拱,若不破断则拱顶位于关键层附近,该压力拱结构模型能较好描述浅埋近水平煤层开采覆岩破坏形态。基于上述模型,分析了压力拱结构层和覆岩破坏区演化的突发性和阶段性特点,推导出了结构层压力拱轴线方程和覆岩破坏范围计算判据,分析了压力拱的极限变形量,给出关键层破断对压力拱发育影响的分析计算方法;通过对大柳塔矿52505工作面采场覆岩数值及理论分析,关键层破断后没有形成完整压力拱结构,导致地表出现塌陷。
关键词

浅埋煤层覆岩破坏压力拱关键层
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51774111)；