关键层动态下沉力学模型及时空演化规律研究
杨子仪1
李迎富2
徐颖1
于美鲁3
孔朋2
杨荣周1
李春元4
白林杨2
蔡虹伟2
1.安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 232001;安徽理工大学 煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,安徽 淮南 2320012.安徽理工大学 矿业工程学院,安徽 淮南 2320013.安徽理工大学 煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,安徽 淮南 2320014.煤炭科学研究总院有限公司 深部开采与冲击地压防治研究院,北京 100013
摘要：合理的沿空掘巷滞后时间是缓解采掘接续压力、提高安全开采效率的关键.基于薄板理论引入麦克斯韦模型,将时间参数与关键层运移建立联系,结合数值模拟和工程实践对顶板破断动态下沉力学模型进行了论证.研究结果表明,关键层上表面的应力集中是岩层破断的关键因素,开采步距、时间与顶板在压实期的挠度成线性相关.数值模拟结果显示,采空区压实期(30 d内)受残余采动影响,关键层位移发育迅速,采空区关键层中部应力由中心向边缘传递,并最终集中在巷道的顶板.终采后采空区短时间内应力集中显著,仍有发生动力灾害的倾向性,短时间(60 d内)不具备掘巷条件.现场的矿压监测与微震数据从时间与空间角度侧面证明了开采动压的残余影响,微震事件由深部向浅部逐步发展,证实了采空区压实期内存在由应力集中到平衡的时空演化过程.以时间参数为连接点,将关键层运动和巷道掘进时间有机的结合起来,对沿空掘巷时机的选择有重要的理论指导意义.
关键词：关键层理论覆岩运移薄板理论沿空掘巷时机微震监测采空区压实期
分类号：TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52304118)国家重点实验室开放基金(SKLMRDPC23KF08)安徽理工大学研究生创新基金资助项目(2023cx2028)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-03-10（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：20( 259-278 )
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