浅埋近距离房式采空区下应力场分析及动压机理研究

被引:31
作者
霍丙杰 [1 ]
范张磊 [1 ]
谢伟 [2 ]
段志华 [1 ]
路洋波 [1 ]
荆雪冬 [1 ]
机构
[1] 辽宁工程技术大学矿业学院
[2] 神东天隆集团有限责任公司
关键词
浅埋煤层; 房式采空区; 应力场; 超前支承应力; 覆岩结构;
D O I
10.13199/j.cnki.cst.2019.01.025
中图分类号
TD325.3 [];
学科分类号
摘要
针对因房式采空区煤柱留设情况复杂,煤柱底板应力传递相互叠加,周期来压异常,霍洛湾煤矿3-1煤层过上覆2-2煤层房式采空区强矿压及动压现象的问题,应用理论分析、数值计算、相似材料模拟等方法,建立了2-2煤层房式采空区复合煤柱底板传递规律模型,探讨了出煤柱时顶板覆岩结构,揭示了煤柱影响条件下3-1工作面"高应力-煤柱-覆岩运动"联合作用动压机理。研究结果表明:2-2煤层房式采空区大煤柱下的水平与垂直应力较高,达9.7~15.3 MPa;垂直应力影响深度为42~58 m,水平应力影响深度为10~23 m,剪应力波及范围25~50 m;当3-1煤层工作面在20 m或50 m宽煤柱下开采时,超前支承应力较大,应力集中系数高达4.44~5.00; 3-1煤层工作面出大煤柱时的动压现象是由上下煤层应力叠加、煤柱上方倒梯形岩柱失稳与顶板垮裂运动联合作用的结果,可指导霍洛湾矿3-1煤层安全开采。
引用
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