俯仰斜開采工作面煤壁失穩(wěn)破壞機理及控制.pdf

1、工作面煤壁失穩(wěn)破壞機理與控制一直是礦山壓力與巖層控制研究的熱點與難點之一。已有研究表明，影響俯斜、仰斜工作面煤壁失穩(wěn)破壞形式的因素較多，目前的研究多集中在宏觀規(guī)律的觀測與總結，而進行微細觀研究以探究其失穩(wěn)機理的研究較少。因此，進一步開展俯仰采工作面煤壁失穩(wěn)破壞機理及控制研究具有重要現(xiàn)實與理論意義。本文利用數(shù)值計算方法從煤壁失穩(wěn)的宏觀和微觀角度出發(fā)，研究了俯仰采工作面煤壁失穩(wěn)破壞機理及控制以期為工作面煤壁穩(wěn)定性的控制提供有益幫助。

2、　　論文基于實驗室受壓煤體的塑性軟化特征對俯仰斜開采工作面煤壁失穩(wěn)破壞機理進行了理論分析，利用彈塑性力學推導出了俯仰斜開采工作面前方煤體塑性區(qū)寬度的計算公式，并分析了影響俯仰采工作面煤壁塑性區(qū)寬度的主要因素。
　　采用數(shù)值計算方法對比分析了水平開采、俯斜開采、仰斜開采工作面煤壁上方支承壓力分布的差異；從煤壁宏觀和微觀破壞角度總結了不同開采角度下工作面煤壁主要破壞形式與破壞位置，闡明了俯斜、仰斜開采后方頂板破斷特征對工作面煤壁穩(wěn)定性

3、的影響，系統(tǒng)分析了埋深、采高、工作面推進速度、煤體強度、支架支護阻力、俯仰角對工作面煤壁穩(wěn)定性的影響。
　　以單節(jié)理巖塊為基礎，從巖塊的變形破壞、裂隙發(fā)育、強度損傷等角度，采用數(shù)值模擬方法研究了節(jié)理的尺寸、位置、角度對巖塊的影響；數(shù)值分析了俯仰斜開采時含單節(jié)理及考慮節(jié)理與煤層層理交叉時工作面煤壁失穩(wěn)破壞機理，初步闡明了節(jié)理對俯仰斜開采工作面煤壁穩(wěn)定性的影響，揭示了節(jié)理與煤層層理交叉時，俯仰斜開采工作面煤壁的不同破壞特征。