俯仰斜開采工作面煤壁失穩(wěn)破壞機(jī)理及控制.pdf

1、工作面煤壁失穩(wěn)破壞機(jī)理與控制一直是礦山壓力與巖層控制研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)之一。已有研究表明，影響俯斜、仰斜工作面煤壁失穩(wěn)破壞形式的因素較多，目前的研究多集中在宏觀規(guī)律的觀測(cè)與總結(jié)，而進(jìn)行微細(xì)觀研究以探究其失穩(wěn)機(jī)理的研究較少。因此，進(jìn)一步開展俯仰采工作面煤壁失穩(wěn)破壞機(jī)理及控制研究具有重要現(xiàn)實(shí)與理論意義。本文利用數(shù)值計(jì)算方法從煤壁失穩(wěn)的宏觀和微觀角度出發(fā)，研究了俯仰采工作面煤壁失穩(wěn)破壞機(jī)理及控制以期為工作面煤壁穩(wěn)定性的控制提供有益幫助。

2、　　論文基于實(shí)驗(yàn)室受壓煤體的塑性軟化特征對(duì)俯仰斜開采工作面煤壁失穩(wěn)破壞機(jī)理進(jìn)行了理論分析，利用彈塑性力學(xué)推導(dǎo)出了俯仰斜開采工作面前方煤體塑性區(qū)寬度的計(jì)算公式，并分析了影響俯仰采工作面煤壁塑性區(qū)寬度的主要因素。
　　采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)比分析了水平開采、俯斜開采、仰斜開采工作面煤壁上方支承壓力分布的差異；從煤壁宏觀和微觀破壞角度總結(jié)了不同開采角度下工作面煤壁主要破壞形式與破壞位置，闡明了俯斜、仰斜開采后方頂板破斷特征對(duì)工作面煤壁穩(wěn)定性

3、的影響，系統(tǒng)分析了埋深、采高、工作面推進(jìn)速度、煤體強(qiáng)度、支架支護(hù)阻力、俯仰角對(duì)工作面煤壁穩(wěn)定性的影響。
　　以單節(jié)理巖塊為基礎(chǔ)，從巖塊的變形破壞、裂隙發(fā)育、強(qiáng)度損傷等角度，采用數(shù)值模擬方法研究了節(jié)理的尺寸、位置、角度對(duì)巖塊的影響；數(shù)值分析了俯仰斜開采時(shí)含單節(jié)理及考慮節(jié)理與煤層層理交叉時(shí)工作面煤壁失穩(wěn)破壞機(jī)理，初步闡明了節(jié)理對(duì)俯仰斜開采工作面煤壁穩(wěn)定性的影響，揭示了節(jié)理與煤層層理交叉時(shí)，俯仰斜開采工作面煤壁的不同破壞特征。