大倾角煤层开采覆岩空间倾斜砌体结构.pdf

摇 第35卷第8期 煤摇 摇 炭摇 摇 学摇 摇 报 Vol.35摇 No.8摇 摇 2010年 8月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Aug.摇 2010摇 摇 摇 文章编号:0253-9993(2010)08-1252-05 大倾角煤层开采覆岩空间倾斜砌体结构 1,2 1,2 1,2 1,2 伍永平 ,解盘石 ,王红伟 ,任世广 (1郾 西安科技大学 能源学院,陕西 西安摇 710054;2郾 西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西 西安摇 710054) 摘摇 要:以大倾角煤层走向长壁采场为研究对象,采用相似材料模拟实验、数值模拟和理论分析综 合方法,分析了采场顶板应力分布特征和变形破坏规律,认为大倾角煤层采场顶板破断后形成了倾 斜砌体结构,该砌体结构以倾向堆砌和反倾向堆砌两种形式存在,且沿工作面走向和倾向均具有不 同的分布特征,该结构的非均衡运动是导致“R-S-F冶(“顶板-支架-底板冶)系统失稳的主导影响 因素,同时,该结构的运动形式亦受到上覆未垮岩层的变形破坏影响。 倾斜砌体结构不仅是支护结 构的施载体,也是“似壳结构冶断裂失稳对工作面支护系统作用的传力媒介,对倾斜砌体结构的深 入研究是探讨大倾角煤层采场“主承载结构冶失稳致灾的关键。 关键词:大倾角煤层;倾向堆砌;反倾向堆砌;“R-S-F冶系统失稳;主承载结构 中图分类号:TD823郾21摇 摇 摇 文献标志码:A Incline masonry structure around the coal face of steeply dipping seam mining 1,2 1,2 1,2 1,2 WU Yong鄄ping ,XIE Pan鄄shi ,WANG Hong鄄wei ,REN Shi鄄guang (1郾School of Energy Engineering,Xi爷an University of Science and Technology,Xi爷an摇 710054,China;2郾ChinaKey Laboratory of WesternMineExploitation and Hazard PreventionMinistry of Education,Xi爷an University of Science and Technology,Xi爷an摇 710054,China) Abstract:Based on the roof structure around the coal face in steeply dipping seam,the theoretical analysis,physical simulation experimentsandnumericalsimulationwereusedtoanalyzethestressdistributionandmovementoftheroof. According to the conclusion,the incline masonry structurewasformed after the roof failure,of which the dip direction pile and anti鄄dip direction typeswere made,and different distribution of the structure was concluded around the coal face,the nondirective movement wasfound when the coal face ismovingforward,which isalso the main reason of the instability of“R鄄S鄄F冶system郾At thesametime,t