急倾斜特厚煤层开采相似材料模拟试验研究

作者:程卫民;孙路路;王刚;黄旭超;黄启铭 刊名:采矿与安全工程学报 上传者:秦先楠

【摘要】为了探究坚硬顶板急倾斜特厚煤层在未强制放顶条件下,采用水平分段放顶煤方式开采时围岩的运动和裂隙发育规律,采用相似材料模拟的方法进行了研究。通过低强度正交配比试验,确定煤层配比为水泥∶砂子∶水∶活性炭∶煤=6∶6∶7∶1.1∶79.9,所制煤层密度为0.913g/cm3,单轴抗压强度为0.076 MPa,符合相似理论的要求和现场实际情况。相似材料模拟试验结果表明:工作面开采2~3个水平后上覆岩层才会发生大面积的整体垮落;在埋深较浅的水平,上覆岩层垮落前形成整体结构协调运动,在埋藏较深的水平,顶板在各个水平发生较小程度的垮落,相邻水平之间能够形成铰接结构;进入深部开采水平后,各水平开采后顶板随之发生破坏并垮落;顶板离层及裂隙发育规律与顶板运移和垮落规律有较强的一致性;开采水平底板煤层接近岩石底板一侧的应力卸压程度要高于接近岩石顶板的一侧,开采层下部煤层显著卸压深度约为15 m。

全文阅读

第 33卷 第 3期 2016年 O5月 采矿与安全工程学报 Journal of Mining& Safety Engineering 、,01.33 NO.3 M av 2016 文章编 号: 1673-3363-(2016)03.0387.06 急倾斜特厚煤层开采相似材料模拟试验研究 程卫 民 ,孙路路 ’,王刚 1,黄旭超 ,黄启铭 (1.山东科技大学矿山灾害预防控制一省部共建国家重点实验室培育基地,矿业与安全工程学院,山东 青岛 266590; 2.中煤科工集团重庆研究院有限公司新疆分院,新疆 乌鲁木齐 830091) 摘要 为了探究坚硬顶板急倾斜特厚煤层在未强制放顶条件下,采用水平分段放顶煤方式开采时 围岩的运动和裂隙发育规律,采用相似材料模拟的方法进行了研究。通过低强度正交配比试验, 确 定煤层配 比为水泥 :砂子 :水 :活性炭 :煤=6:6:7:1.1:79.9,所制煤层 密度 为 0.913 g/cm ,单轴抗压强度为 0.076 MPa,符合相似理论的要求和现场实际情况。相似材料模拟试验结 果表明:工作面开采 2~3个水平后上覆岩层才会发生大面积的整体垮落;在埋深较浅的水平,上 覆岩层垮落前形成整体结构协调运动,在埋藏较深的水平,顶板在各个水平发生较小程度的垮落, 相邻水平之间能够形成铰接结构;进入深部开采水平后,各水平开采后顶板随之发生破坏并垮落; 项板离层及裂隙发育规律与顶板运移和垮落规律有较强的一致·li;开采水平底板煤层接近岩石底 板一侧的应力卸压程度要高于接近岩石顶板的一侧,开采层下部煤层显著卸压深度约为 15 m。 关键词 急倾斜特厚煤层;相似材料模拟;配比试验;覆岩运动;底板卸压 中图分类号 TD 712 文献标志码 A DoI 10.135458。cnki.jmse.2016.03.002 Similar material simulation test of steep-·inclined extra..thick coal seam CHENG Weimin ,SUN Lulu ,WANG Gang ,HUANG Xuchao ,HUANG Qiming (1. State Key Laboratory ofM ining Disaster Prevention and Con~ol Co-founded by Shandong Province and the M inistry ofScience and Technology,College ofMining and Safety Engineering, Shandong University ofScience and Technology, Qingdao,Shandong 266590,China;2.China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute, Xi~iang Branch,Urumchi,Xinjiang 830091,China) Abstract Similar materia1 simulation test has been applied to research the motion of overlying strata and the characteristics of fracture development of steep—inclined extra—htick coal seam mining by hori· zont

参考文献

引证文献

问答

我要提问