急傾斜綜采工作面底板破壞演化研究.pdf

1、急傾斜厚煤層綜采工作面進(jìn)行回采時(shí)，無論是開采設(shè)備、工藝還是圍巖控制方面都受到技術(shù)及設(shè)備因素的約束，由于急傾斜工作面圍巖具有非對(duì)稱力學(xué)特征，隨著工作面的推進(jìn)，工作面底板也出現(xiàn)非對(duì)稱變形破壞。這就導(dǎo)致底板巖層開裂、向下滑落移動(dòng)，工作面底板巖層出現(xiàn)了大范圍失穩(wěn)。支架與圍巖組成的支撐系統(tǒng)中，底板同樣起到關(guān)鍵作用。急傾斜工作面推進(jìn)過程中，底板的失穩(wěn)將極大地影響支架圍巖支撐系統(tǒng)的協(xié)調(diào)穩(wěn)定性，情況惡劣會(huì)引起圍巖災(zāi)變;工作面支架出現(xiàn)前傾，后仰等不規(guī)則翻

2、倒現(xiàn)象。
　　本研究針對(duì)底板破壞引起的以上問題，并且為了掌握急傾斜工作面底板應(yīng)力分布及破壞規(guī)律，依據(jù)急傾斜工作面的特點(diǎn)，分別對(duì)工作面的走向與傾向進(jìn)行底板破壞機(jī)理分析，得出急傾斜底板力學(xué)極限判據(jù)解析公式，以及工作面傾向中下部、中部和中上部三個(gè)位置相應(yīng)的底板最大破壞深度解析公式、工作面前方煤壁屈服寬度以及底板巖體最大破壞深度與工作面端部的水平距離。發(fā)現(xiàn)底板破壞與工作面長度，煤層傾角、平均容重和工作面推進(jìn)距離等因素有關(guān)。通過理論分析與數(shù)

3、值模擬可以得出，煤壁前方支承壓力隨著推進(jìn)距離的增大而不斷疊加，同樣底板應(yīng)力與推進(jìn)距離的增大呈正比例關(guān)系。沿工作面傾向，中下部，中部與中上部三個(gè)工作面位置，底板受到垂直應(yīng)力大小作用不同，中下部最小，中上部最大，中間次之，底板破壞的位移大小同樣如此規(guī)律。另外工作面長度的不同，其上下兩側(cè)的側(cè)向支承壓力集中系數(shù)隨著煤層傾角增大而減小，并且上測(cè)減小的速度大于下測(cè)，但是下側(cè)支承壓力集中系數(shù)始終大于上側(cè);另一方面，急傾斜工作面底板出現(xiàn)的位移是垂直位移