【摘 要】
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为掌握多煤层充填开采条件下的矿压显现规律与支架受力特性,以陕北某矿充填工作面为背景,采用数值模拟、现场实测、数据分析相结合的方法,分析充填采煤过程中受采空区及煤柱影响下的覆岩应力分布规律、周期来压规律及支架受力特性.结果 表明:受上位工作面成拱效应影响,煤柱下方围岩应力出现明显集中;下位煤层顶板呈现典型板结构受力特性,导致下位采空区边界处的围岩竖向应力明显增大,但受到上位采空区的影响,该处顶板支撑点向上位煤柱下方移动;受到上部煤柱荷载传递作用,下部围岩易出现塑性破坏,造成围岩剧烈运动,与采空区下方围岩相比
【机 构】
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西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安710054;西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安710054;西安科技大学地质资源与地质工程博士后流动站,陕西西安710054
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为掌握多煤层充填开采条件下的矿压显现规律与支架受力特性,以陕北某矿充填工作面为背景,采用数值模拟、现场实测、数据分析相结合的方法,分析充填采煤过程中受采空区及煤柱影响下的覆岩应力分布规律、周期来压规律及支架受力特性.结果 表明:受上位工作面成拱效应影响,煤柱下方围岩应力出现明显集中;下位煤层顶板呈现典型板结构受力特性,导致下位采空区边界处的围岩竖向应力明显增大,但受到上位采空区的影响,该处顶板支撑点向上位煤柱下方移动;受到上部煤柱荷载传递作用,下部围岩易出现塑性破坏,造成围岩剧烈运动,与采空区下方围岩相比,煤柱下方覆岩移动更为剧烈,且逐渐向煤柱底角处延伸.煤柱下方工作面的初次来压步距大约为40 m,平均周期来压步距为11.3m;采空区下方工作面的初次来压步距大约为50 m,平均周期来压步距为13.1 m;受上位煤层影响,支架支护阻力呈非对称分布,最大支护阻力为1.35 MPa,位于上位煤柱下方.研究成果对类似工程地质条件下的多煤层充填开采矿压控制及支架选型提供科学依据.
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