浅埋煤层群开采顶板双关键层结构及支护阻力研究

论文摘要

采用现场实测、物理相似模拟和理论分析方法,分析了浅埋煤层群间隔岩层双关键层的形成条件、双关键层结构稳定性和支架载荷计算方法.基于对神府矿区4-2与5-2煤层开采的实测发现,浅埋煤层群较单一煤层开采周期来压步距缩短25%,来压强度增加15%～22%.物理相似模拟表明,间隔岩层存在双关键层结构时,直接顶以"短悬臂梁"形式周期破断,间隔岩层下位关键层与上位关键层分别形成铰接结构,上煤层已垮落的顶板形成活化的砌体梁结构.根据顶板结构组合形态,可将浅埋煤层群双关键结构分为"台阶-砌体-砌体"结构、"台阶-台阶-砌体"结构和"砌体-砌体-砌体"结构.双关键层结构同步与非同步破断运动形成大、小周期来压现象.通过建立的"台阶-砌体-砌体"结构力学模型,给出了动、静载荷作用下工作面支护阻力计算方法.

论文目录

• 1 浅埋煤层群间隔岩层关键层确定
• 2 浅埋煤层群双关键层工作面矿压特征
•   2.1 单一煤层开采工作面矿压规律
•   2.2 近距离煤层双关键层工作面矿压规律
• 3 近距离煤层双关键层顶板结构形态
•   3.1 工作面顶板结构形态
•   3.2 双关键层结构形态
• 4 浅埋煤层群双关键层结构模型分析
•   4.1 浅埋煤层群大采高双关键层结构模型
•   4.2 力学分析
•     4.2.1 已扰动关键层作用力
•     4.2.2 间隔岩层关键层Ⅱ作用力
•     4.2.3 间隔岩层关键层Ⅰ作用力
•     4.2.4 直接顶作用力
•   4.3 实例计算
•     4.3.1 顶板结构形态分析
•     4.3.2 支架静支护阻力
•     4.3.3 支架动态支护阻力
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄庆享,赵萌烨,黄克军

关键词: 浅埋煤层群,双关键层,顶板结构,支护阻力

来源: 中国矿业大学学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 西安科技大学能源学院,陕西煤业化工技术研究院有限责任公司

基金: 国家自然科学基金项目(51674190,51174278)

分类号: TD35;TD327.2

DOI: 10.13247/j.cnki.jcumt.000968

页码: 71-77+86

总页数: 8

文件大小: 3959K

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