坚硬覆岩顶板内部能量动态变化规律研究.pdfVIP

江 西 煤 炭 科 技 2015年第 3期 JIANGXICOAL SCIENCE 8LTECHNOLOGY NO．3 2015 坚硬覆岩顶板内部能量动态变化规律研究 何化栋 ，庞 涛，韩强强，张书剑 ，朱谭谭 (中国矿业大学 力学与建筑工程学院，江苏 徐州 221008) 摘 要：针对宣东煤矿坚硬覆岩顶板工作面动力灾害频发的问题 ，在 已有成果的基础上，通过数值模拟对回采过程中顶板 内部能量变化规律进行定量化研究，结果表明：采动影响前，煤层、直接顶和老顶 的内部能量分别约为 4OkJ、8OlJ【和 4O kJ，能量主要集中于直接顶 ；煤层开采后 ，浅层直接顶 内部能量释放 ，范围呈 “椭圆形”，回采距离在 8O～120m过程中，直接 顶发生首次垮落 ，老顶能量开始增加 ；回采过程 中，在超前支承压力的作用下，工作面前方 2m左右浅层直接顶内部产生能 量集聚现象，峰值能量随开采距离的增加呈线性增长 ，E一0．6836Al+91．245(R一0．9996)；随着监测层位 的上升 ，上述 增幅变缓，采空区跨度不变时，顶板岩体峰值能量随深度 的增加呈三次函数降低 。 关键词 ：坚硬覆岩顶板 ；岩体能量 ；动态变化规律 中图分类号 ：TD324 文献标识码 ：A 文章编号 ：1006—2572(2015)03—0062—04 Studyon theDynamicChangeLaw ofInternalEnergyinHard— Overburden Roof HeHuadong，PangTao，HanQiangqiang，ZhangShujian，ZhuTantan (SchoolofMechanics CivilEngineering，ChinaUniversityofMining Technology，Xuzhou，Jiangsu，221OO8) Abstract：Onthebasisoftheresearchachievementsondynamicdisasteroccurringfrequentlyatworkingfacewith hard—overburdenroofinXuandongColliery．theauthorsmakeaquantitativeresearchonthechangelaw ofin— ternalenergyinhard-- overburdenroofintheminingprocess，which showsthattheenergyincoalseam ，imme— diateroofandtheoldroofofareapproximately40kJ，8OkJand40kJrespectively，focusedontheimmediateroof beforemininginfluence；theenergyinshallow immediateroofisreleasedinthescopeofanovalafterminingwith thefirstcollapseofimmediateroofoccurred inthedistanceofminingof8O～ 120m andtheenergy increasein theoldroof；theenergyintheshallow rockofimmediateroofappearsagglomeration2m aheadofworkingface becauseoftheabutmentpressureduringminingandthemaximum energylinearincreasealongwithcoalmining distanceincrease，whichisexpressedintheequationof；theabovegrowthbecomesslow withtheriseofthemo— nitoring