基于松散层拱结构理论的岩层控制研究

• 作 者: 汪锋 陈绍杰 许家林 马波 丁希阳 刘尊欣
• 机 构: 山东科技大学能源与矿业工程学院,山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,汶上义桥
• 出 处: 煤炭科学技术
• 发表日期: 2020年9期
• 关键词: 岩层控制 承载结构 松散层拱 载荷传递 地表塌陷 ground controlload-bearing structurearch structure in u
• 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51904162),泰山学者工程资助项目(tsqn210812067),山东科技大学科研创新团队支持计划资助项目(2019TDJH101),山东省自然科学基金资助项目(ZR2018BEE001),安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目(JYBSYS2019205)

针对我国华东和华北部分矿区厚松散层下采煤诱发工作面压架、突水和地表塌陷等问题,在系统总结采动覆岩承载结构理论相关学术进展的基础上,基于前人研究成果,提出了厚松散层的松散层拱结构模型,综合理论分析、数值模拟、现场探测和工程应用等方法研究揭示了松散层拱对载荷传递、岩层运动及地表沉陷、覆岩破断失稳的影响机理。研究结果表明:松散层拱的形态为长轴位于工作面走向的椭圆,当松散层厚度大于松散层拱矢高和厚度之和时,松散层在运动变形过程中能够形成松散层拱。工作面回采过程中,松散层拱周期性失稳并逐渐向上部发展,控制着其上覆岩