“三软”煤层大采高工作面采场覆岩运移规律相似模拟研究.pdfVIP

2015年第 2期 煤 炭 科 技 No．2 2015 COALSCIENCE TECHNOLOGY MAGAZINE 3 文章编号 ：1008—3131(2015)02—0003—04 三“软”煤层大采高工作面采场覆岩运移规律相似模拟研究 黄 洋 (安徽煤矿安全监察局 皖南煤矿安全监察分局，安徽 合肥 230601) 摘 要：为研究皖北煤 电卧龙湖煤矿8煤开采顶板覆岩运移规律 ，采用相似材料模拟实验方 法。对8102回采工作面展开研究。结果表明：8煤直接顶初次垮落步距为 30m，基本顶初次断 裂步距为50m，平均周期断裂步距为 13．43m，垮落带高度为 l1m，裂 隙带高度为 101m，8煤 上方亚关键层对覆岩破断下沉影响显著 ．7煤随8煤开采垮落，6煤裂隙发育。 关键词 ：“三软”煤层 ；大采高；相似模拟 ；覆岩运移规律 ；断裂步距 ；关键层 中图分类号 ：TD325 文献标志码 ：A 目前 国内大采高综采工艺在实践上 已 日渐成 价及指导生产实践具有重要意义[1_31 熟 ．并在许多矿井得到推广应用。生产实践表明，大 目前 ．我国虽然在大采高覆岩运动方面进行了 采高综采是一种高产高效的开采工艺。然而，采高增 一 定的探索．但由于大采高综采实践时间短．各研究 大易引发煤壁片帮、端面漏 冒及支架失稳等一系列 单位所观测到的矿压数据和研究结果大多只适用于 问题 ；大采高开采覆岩运动加剧 、地表塌陷严重 ．引 局部相似条件 的范围．大采高开采尤其是 “三软 ”煤 发的环境问题亦备受关注 以上问题与大采高采场 层大采高开采上覆岩层运动结构特点、运移规律等 覆岩结构及运动特征密切相关 ，因此 。研究大采高覆 方面仍需要深入研究 本文结合卧龙湖煤矿 8102工 岩的运动规律对大采高采场矿压控制 、地表塌陷评 作面，采用相似模拟方法展开相关研究[-6]。 l8O 加 固巷道浅部围岩 ：锚固段通过锚固剂黏结作用使 1fi0 锚索与围岩形成统一承载体 (2)对锚索锚 固失稳的类型进行了科学划分 。 担 80 归纳出5种主要破坏模式：① 钢绞线断裂；② 钢绞 豢柏60 线与锚固剂间产生滑移：③ 锚固剂与孔壁围岩间产 20 生滑移；④ 锚固体内被锚固岩体弱化；⑤ 钢绞线与 孔壁间锚固剂弱化 (3)通过 FLAC3D数值计算分析 ．得 出了预应 (c)变形为26．5mm 图4 锚索所受力与位移之 间曲线 力锚索锚固体的变形破坏规律。在拉拔载荷作用下 ． 锚索锚固失稳的本质是锚固剂与孔壁围岩间滑移破 4 结 论 坏量变到质变的过程．即局部缓慢滑移破坏到锚索 根据上述分析 。可以得出以下主要结论 ： 整体失稳的过程 (1)目前煤矿所使用 的锚索其结构一般 由外锚 头 、自由段 、锚固段组成。其锚 固机理为 ：外锚头将 作者简介 ：段西亮(1974一)