松软顶板采场煤壁片帮与顶板冒落作用机理研究

doi:10.11799/ce201604024

煤炭工程 ›› 2016, Vol. 48 ›› Issue (4): 78-81.doi: 10.11799/ce201604024

松软顶板采场煤壁片帮与顶板冒落作用机理研究

张艳伟¹,王方田¹,宋启¹,闫瑞龙²

1. 中国矿业大学矿业工程学院
2. 中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室

收稿日期:2015-04-16 修回日期:2015-05-28 出版日期:2016-04-10 发布日期:2016-04-18
通讯作者: 张艳伟 E-mail:zhangyanwei712@163.com

Study on the Action Mechanism of rip falling and roof caving around coal face under the loose roof

Received:2015-04-16 Revised:2015-05-28 Online:2016-04-10 Published:2016-04-18

摘要/Abstract

摘要： 以色连一号矿8101工作面为工程背景，通过现场实测松软顶板冒落形态和煤壁片帮形式，进行采场松软顶板冒落及煤壁片帮作用机理分析，采用数值模拟分析煤壁片帮前后松软顶板塑性区、应力及顶板下沉情况，提出了松软顶板冒落及煤壁片帮防治原则及措施。研究表明：①煤壁片帮导致工作面空顶距增大，加快松软顶板冒落|②理论分析结合现场实测得到工作面发生顶板冒落时0.5m≤［a］≤1.14m，工作面正常推进中(及时移架情况下)煤壁片帮后松软顶板极易冒落|③煤壁片帮后较片帮前来说，空顶区顶板出现拉伸破坏，支架上方顶板区域和煤体深部极限平衡区范围减小，片帮后顶板垂直应力增加明显，煤壁到支架间区域下沉量在0.5m，煤壁片帮导致空顶区顶板垂直应力、剪切应力和顶板下沉量都增大，顶板更容易发生冒落。

关键词: 松软顶板, 煤壁片帮, 顶板冒落, 力学模型, 数值模拟

Abstract: Based on engineering practice in 8101 working face of Selian first coal mine, caving forms of loose roof and rib falling forms of coal wall has been obtained by the field measurement, and the action mechanism of roof caving and rip falling has been analyzed, and loose roof plastic zone before and after rip falling of coal wall has been analyzed by numerical simulation, also about stress and roof convergence, and controlling principle and measures of loose roof caving and rip falling of coal wall has been proposed for field applications. Several conclusions were obtained: Firstly, empty-support distance of working face increased cause by rip falling of coal wall and abutment pressure increasing also extending to the deep of coal body, and that speed up caving of the loose roof. Secondly, the most empty-support distance of roof caving [a]≤1.64m has been obtained by theoretical analysis. Lastly, rip falling of coal wall compared with before it, there is tensile failure of roof in empty-support distance, limit-equilibrium realm of coal body and roof above hydraulic support decreased, roof vertical stress increased significantly after rip falling of coal wall and the maximum increase roof convergence is 0.5m. When rip of coal wall fall, it all increase about vertical stress, shear stress and roof convergence, and it falling more easily.

中图分类号:

TD323

张艳伟，王方田，宋〓启，等. 松软顶板采场煤壁片帮与顶板冒落作用机理研究[J]. 煤炭工程, 2016, 48(4): 78-81.

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参考文献

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Study on the Action Mechanism of rip falling and roof caving around coal face under the loose roof

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