在厚层采矿中,倾斜的剩余煤柱下的超负荷结构断裂演变和地面压力行为
Hongwei Wang1,2,3, Chengpeng Tian4, Yong Liu5
1College of Energy and Mining Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an, 710054, China.
从下层煤层提取导致大规模的倒塌, 这种采矿压力演变会影响上层层,对于安全,厚厚的煤层开采至关重要.
科学领域:
- 采矿工程
- 地质工程
- 岩石机械
背景情况:
- 分层完全机械化的顶部煤矿用于极厚的煤层.
- 下面的切片可以与剩余的上层切片煤柱相互作用.
- 了解这些相互作用对于矿山的稳定性和安全性至关重要.
研究的目的:
- 通过剩余支柱进行下方切片提取时调查超负荷断裂运动和采矿压力演变.
- 阐明残余柱体的不稳定机制及其对层的行为的影响.
- 确定倾斜和下切片工作面的层变化特征.
主要方法:
- 整合物理模拟.
- FLAC3D数值分析
- 在现场监控.
主要成果:
- 下面的切片提取导致了大规模的过载崩通过残留柱不稳定.
- 在柱子附近的最大垂直应力增加了9.9% (46.7 MPa),具有显著的变形.
- 在柱子下方形成一个半月形的应力图案,并出现了准对称的梯形断裂图案.
结论:
- 在这种采矿方法中,残留柱体的不稳定性是造成过载崩的主要原因.
- 压力和断裂模式直接受到下切面和上柱的斜切交叉的影响.
- 这些发现为安全开采极厚的煤层提供了关键的见解.
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