首页 期刊 采矿与安全工程学报 高位硬厚岩层采动覆岩结构演化特征及致灾规律 【正文】

高位硬厚岩层采动覆岩结构演化特征及致灾规律

作者:张培鹏; 蒋力帅; 刘绪峰; 张贞良; 刘旭 山东科技大学资源与土木工程系; 山东泰安271002; 山东科技大学矿业与安全工程学院; 山东青岛266590; 兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿; 山东邹城273512; 淮北矿业集团; 安徽淮北235000
高位硬厚岩层   相似模拟试验   采动覆岩结构   破断机制   致灾规律  

摘要:针对工作面赋存高位硬厚岩层的地层条件,采用相似材料模拟试验方法,制作了工作面上覆单层和两层高位硬厚岩浆岩的相似模型,研究了开采过程中的覆岩结构及其演化特征;通过力学理论分析,揭示了上覆岩层的破断规律及覆岩结构的形成机制;分析了典型采动覆岩结构的致灾规律,并采用工程实例进行验证。研究结果表明:单层硬厚岩层初次破断前、周期破断阶段分别形成"梯"型、"Γ"型覆岩结构;两层硬厚岩层条件下,下位硬厚岩层破断前形成"梯"型覆岩结构,上位硬厚岩层破断前后分别形成"梯-Γ"型复合覆岩结构、"F"型覆岩结构;工作面上覆岩层破断角α在(45°,90°)区间内,破断迹线总是与岩层层面成一定夹角。高位硬厚岩层条件下集中应力高、积聚能量大,易诱发静载型动力灾害;"梯"型覆岩结构失稳易诱发动力灾害及离层水(气)突涌现象;"Γ"型覆岩结构失稳易诱发动力灾害,但不易发生离层水或瓦斯突涌。

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