浅埋近距间隔式采空区顶板"双拱桥"结构稳定性研究
张杰1
王斌2
白文勇3
陈诚2
张建辰2
1.西安科技大学能源学院,陕西西安 710054;教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安 7100542.西安科技大学能源学院,陕西西安 7100543.西安科技大学能源学院,陕西西安 710054;山西大同大学煤炭工程学院,山西大同 037000
摘要：浅埋近距离煤层群上煤层顶板结构失稳特征是下煤层开采工作面动压防控的关键.采用砌体梁理论和UDEC数值模拟相结合的研究方法对南梁煤矿20107工作面间隔式采空区顶板"双拱桥"结构稳定性进行了研究.结果表明:临时煤柱的蠕变失稳诱发间隔式采空区基本顶垮落可视作"W型砌体梁+双拱桥"结构的覆岩承载模型.在"砌体梁理论"的基础上分析了间隔式采空区基本顶断裂岩块回转触矸后形成"双拱桥"结构的稳定性.随着煤柱支撑能力衰减或上覆载荷发生异变时,非对称应力斜拱平衡结构将产生失稳.数值模拟分析了间隔式采空区顶板"双拱桥"结构应力分布特征,得出了墩柱体在底板中应力传递规律,墩柱宽度减小,"双拱桥"结构非对称应力斜拱拱高降低,拱顶向墩柱侧转移的变化特征,划分了浅埋间隔式采空区下开采时顶板动力灾害防控区域.模拟了下煤层开采过上煤层间隔式采空区顶板"双拱桥"结构时覆岩垮落特征,得出了浅埋间隔式采空区下开采工作面出隔离煤柱5 m时,易发生动载矿压,研究结果为下煤层开采工作面顶板动压防控提供理论指导.
关键词：浅埋近距离煤层间隔式采空区隔离煤柱"双拱桥"结构
分类号：TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51774229)国家自然科学基金(51874230)陕西省创新能力支撑计划-科技创新团队项目(2018TD-038)陕西省自然科学基础研究计划(2019JLM-41)
论文发表日期：2021-05-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 598-605 )
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