第 卷第 期
年 月
西 安 科 技 大 学 学 报
JOURNAL OF XIAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
VolNo &
Jun =
文章编号
中 厚 倾 斜 煤 层 残 留 煤 的 复 采 数 值 模 拟
梁冰杨冬鹏孙维吉
辽宁工程技术大学 力学与工程学院辽宁 阜新
摘要 采用 FLAC
D
模拟了在大变形模式下开采倾角 下分层煤对上覆岩层应力状态变形
位移等参数的影响规律 模拟结果表明同一工作面上复采比初采顶板下沉量和底板鼓起量大
倍从初采到复采完毕后采空区上覆围岩会形成回字型不均匀沉降通过抽样选取的
复采现场支架反馈值与模拟顶板压力值进行对比分析吻合性较好且采空区顶板中部比两侧所
受压力大压力沿走向变化趋势与位移变化趋势相同
关键词 中厚倾斜煤层 复采 数值模拟
中图分类号 TD 文献标识码 A
世纪 年代末全国煤炭行业开采技术水平普遍较低 而要保证相应的煤炭产量部分矿井在初
采时对于较厚煤层选择了挖顶弃底的方法
忽略了煤炭资源的回收率导致相当一部分的煤炭资源
没有完全的采出被无奈弃置 随着煤炭开采技术的提高提高了资源的回收率降低了矿井井巷岩石
工程及设备折旧费和吨煤成本费 沈煤集团林盛煤矿西翼
煤由于初次采动后已形成裂隙弱面岩梁
已经沿着这些区域发生断裂破坏形成垮落带 能否成功复采原采空区上覆岩层的力学特性及稳定性
等成为急需解决的问题 文中通过数值模拟的方法借助三维显式有限差分数值分析软件 FLAC
D
对林
盛煤矿西翼
煤中厚煤层复采进行了分析 通过模拟顶板压力值与抽样选取现场工作面液压支架反馈
数据值对比来验证模拟结果的可靠性并对尚未进行复采的倾角为 的煤层进行模拟其模拟数据结
果将对复采提供参考依据
图 复采工作面覆岩层结构力学模型
FigStucture mechanics model of working
face in second mining
1复采工作面的岩层结构
沈阳林盛煤矿初采后工作面上方已经形成了垮落带裂隙带
和弯曲下沉带又经过 a 左右时间的长期演化其结构已经趋于
稳定 随着 余煤和 煤的采出工作面的直接顶为再生
顶板其悬露性和完整性较差重复采动使岩石碎胀系数减小
不能充满采空区使冒落带高度继续向上发展图 作为老顶的
下位岩层因下部空间较大岩梁将发生下沉移动初次采动后已
形成的裂隙弱面继续演化同时也会形成新的裂隙岩梁将沿着
这些区域发生断裂破坏而垮落成为复采采动后新增加的垮落带
2数值模型的建立
21模型建立
西翼 煤复采面平均高差 m工作面平均走向长 m平均倾斜长 m回采面积
m
据初步统计全矿可复采煤量近 万 t
收稿日期
基金项目国家自然科学基金项目地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室资助项目 GZ
作者简介梁冰 女辽宁阜新人教授博士生导师主要从事采矿工程及流体力学方面的研究与教学工作