急斜煤层初次破断后基本顶稳定性分析

详细信息   

• 责任者：张嘉凡^c西安科技大学^d1967^e博士研究生^f副教授 ; 石平五^c西安科技大学 ; 张慧梅
• 刊名：煤炭学报
• 出版年：2009
• 卷期：34^b9总180
• 关键词：煤层顶板 ; 围岩变形20^a煤层 ; 岩体力学 ; 加载30^a急斜煤层 ; 初次破断31^a乌鲁木齐
• 页码：1160～1164
• 索书号：P713.066/730-2
• 图表：^c参10插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2010/02

摘要

针对急斜煤层水平分段综放开采的特点，将沿倾向初次破断后的基本顶视为三边固支一边自由，受纵横载荷共同作用的斜置矩形板力学模型。应用Kirchhoff薄板理论，考虑中面内力对弯曲的影响，运用能量法得到了顶板挠度的解析表达式。探讨了基本顶的挠曲变形特征，分析了煤层倾角、水平分段高度和基本顶厚度对挠曲变形的影响。研究发现:在急斜煤层岩层控制中，煤层倾角存在介于55～65°之间的临界区域，据此可推断在上覆岩层中是否存在“上三带”(危险性离层带);通过选取合理的水平分段高度，尽可能满足生产的需求，又可有效地控制顶板的变形;顶板厚度大于4 m可作为急斜煤层关键层的几何特征。结合新疆六道湾煤矿的具体开采情况，验证了模型和结论的合理性。