沿煤层倾斜方向底板“三区”破坏特征分析

作者

孙建
单位

安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
摘要

为了研究具有一定倾角煤层底板的采动破坏特征,基于矿山压力理论,建立了考虑煤层倾角的工作面侧向底板受力力学模型,采用摩尔-库仑破坏准则,推导了工作面侧向煤柱下方底板的最大破坏深度表达式。将底板采动破坏带沿煤层倾斜方向划分为3个不同区域,其呈现为一个比工作面宽度还要宽的、下大上小的"勺形"分布形态。利用数值模拟方法研究了倾角对煤层底板破坏深度、破坏形态以及最大破坏深度位置的影响规律。结果表明:1)底板塑性破坏区深度随工作面宽度的增大呈现增大的趋势;随煤层倾角的增大,先增大后减小,在煤层30°倾角时,塑性破坏区深度最大,底板岩体更容易发生剪切滑移破坏;2)工作面底板最大塑性破坏深度位置随煤层倾角的增大逐渐偏离工作面中部向下,且工作面越宽,偏离越远。
关键词

煤层倾角采动底板破坏深度破坏形态
基金项目(Foundation)

深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDUEK1212)；煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金项目(SKLCRSM13KF01)；中国博士后科学基金项目(2013M540478)；安徽理工大学人才引进基金项目；安徽理工大学青年教师科学研究基金项目；
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