摘要
根据急倾斜煤层综采走向分段充填开采采空区下部自然冒落矸石和充填柱体布置特点,利用弹性薄板理论建立了急倾斜综采走向分段充填的力学模型,推导了顶板在上覆岩层、自然冒落矸石和采空区分段充填共同作用下的变形挠曲方程。以湘永煤矿2463工作面为背景,分析了顶板应力分布及演化规律。结果显示:(1)顶板产生应力集中和最大不均衡力均出现在工作面中上部位置,说明工作面顶板应从中上部位置最开始变形破坏;(2)在不同充填比条件下,采空区分段充填比越大,顶板受力就越大,挠度反而越小;(3)顶板应力平均值随着充填体强度和煤层倾角的增大而增大,而剪切应力平均值却是随着充填强度的增大而减小,剪切应力随着煤层倾角增大而增大。充填体强度越大对改善顶板受力状态的作用也越大;而煤层倾角越大,顶板的应力和剪切应力值增大,且分布更为不均。利用FLAC3D进行数值模拟得到的应力分布结果与通过挠曲方程得出的应力分布与演化结果基本一致。
creases with the increase in this strength, and it increases with the increase in the seam dip angle. These conclusions indicate that the promoted filling strength will improve the load in roof. However, the stress and shear stress of roof increases with increase in the dip angle of the coal seam, and more uneven dis-tribution. Moreover, an analysis based on FLAC3Dshows close stress distributions and evolution laws.
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第6期1148-1155,1161,共9页
Journal of Mining & Safety Engineering
基金
国家自然科学基金项目(51274095)
湖南省煤矿安全开采技术重点实验室开放基金项目(201402)
关键词
急倾斜煤层
走向分段充填
挠曲方程
应力演化
数值模拟
steep coal seam
sublevel filling along the strike
deflection equation
stress distribution and evolution
numerical simulation
