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题名巨厚砂岩坚硬顶板诱冲机制研究
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作者
王建辉
郑凯歌
郭伟
张亚潮
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机构
陕西彬长小庄矿业有限公司
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
安徽理工大学地球与环境学院
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出处
《中国煤炭》
北大核心
2025年第6期27-38,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(41807221)
西安研究院科技创新基金(2022XAYJS04)。
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文摘
煤层上覆坚硬顶板悬距长、难垮落等特性导致突然破断后工作面来压范围广、破坏程度大,易引起严重的强矿压冲击灾害,而巨厚砂岩坚硬顶板更甚。针对巨厚砂岩坚硬顶板造成的强矿压动力灾害问题,以榆林矿区某矿3-1号煤层为研究对象,采用数值模拟、理论分析的方法分析并揭示巨厚坚硬顶板回采过程中应力、位移演化特征及顶板破断机理。结果表明,相较普通坚硬顶板,巨厚坚硬顶板赋存条件下,推进850 m过程中,开切眼侧应力集中系数峰值为3.36,工作面侧应力集中系数峰值则在2.45以下;工作面四周围岩支承压力影响范围达20 m;巨厚砂岩坚硬顶的大面积悬露导致超前支承压力以及巷道围岩应力集中程度加剧,且影响程度及范围较普通坚硬顶板更大,应力拱高度达315 m,顶板沉降延伸超过煤层上方370 m。巨厚砂岩坚硬顶的大面积悬露,导致砌体梁结构协同下方岩层悬臂梁结构协同作用,其内部大量弹性能的突然释放是采场强矿压显现灾害发生的直接原因。
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关键词
巨厚砂岩坚硬顶板
冲击灾害
应力分布
致灾机理
应力集中系数
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Keywords
extra-thick sandstone hard roof
rock burst disaster
stress distribution
disaster-causing mechanism
stress concentration factor
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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