重复采动作用下覆岩采动应力演化特征
罗生虎1
高佳波1
解盘石2
闫壮壮2
田程阳2
孟智辉1
夏端阳1
1.西安科技大学 理学院,陕西 西安 710054;西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部实验室,陕西 西安 7100542.西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部实验室,陕西 西安 710054;西安科技大学 能源与矿业工程学院,陕西 西安 710054
摘要：采动应力集中是采场煤岩发生变形失稳的主要原因之一,掌握采场煤岩采动应力演化规律,对防控煤岩发生动力灾害具有重要意义.采用物理模拟与数值模拟相结合的研究方法,分析了重复开采作用下覆岩宏观变形破坏特征,研究了间隔岩层主应力传递演化路径与方向偏转特征,揭示了重复采动作用下工作面采动应力演化机理.结果表明:下层煤开采过程中,间隔岩层变形破坏范围呈先增大后逐渐稳定的演化趋势,位于上层煤底板下方间隔岩层处出现大量微裂隙,裂隙未与上层煤底板贯通,覆岩未发生二次变形破坏;重复采动作用下,间隔岩层应力释放范围与主应力偏转程度不断增加,受上层煤底板卸压与覆岩变形破坏范围的影响,工作面前方煤岩的采动应力集中程度变化不同;受下层煤顶板卸压-上层煤底板增压-重复卸压-下层煤顶板增压-两煤层增压影响,间隔岩层第一主应力角度偏转具有区域性,在此过程中,在覆岩载荷传递与上层煤底板应力释放范围作用下,工作面前方煤体的支承压力峰值呈先稳定后缓慢增加到快速增加的演化趋势,当工作面推进距离与工作面长度之比大于 1.2 时,工作面采动应力峰值增长率快速增加,工作面极易发生变形失稳.
关键词：煤岩变形失稳重复采动间隔岩层采动应力支承压力
分类号：TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52274139)国家自然科学基金(51974227)陕西省自然科学基础研究计划-陕煤联合基金资助项目(2021JLM-10)陕西省杰出青年科学基金资助项目(2023-JC-JQ-42)
论文发表日期：2026-02-20
在线出版日期：2026-03-19（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 133-144 )
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