倾斜煤层区段煤柱变形破坏规律

煤层倾角是影响区段煤柱稳定性的关键因素之一.利用理论分析、相似模拟、数值模拟等方法研究了倾斜煤层开挖后倾向覆岩结构演化特征、煤柱变形及失稳破坏形式.研究结果表明,0~45°范围内随着煤层倾角增大,区段煤柱发生剪切失稳破坏的可能性增大;煤柱两侧覆岩结构呈现不对称分布,煤柱上侧砌体梁结构形成层位较低,煤柱下侧形成冒空区,砌体梁结构形成层位高于上侧;与水平煤层煤柱破坏以挤压变形为主不同,倾斜煤柱以沿着弱面剪切滑移破坏为主;不同倾角煤层煤柱围岩变形量呈不对称分布,煤柱下侧围岩变形量大于上侧,煤层倾角越大煤柱围岩变形量不对称分布趋势越明显.     

倾斜煤层煤柱覆岩结构特征及应力分布规律研究

为研究倾斜煤层煤柱覆岩结构及应力分布规律,采用理论分析、数值模拟、现场实测的方法,分析了倾斜煤层采场倾向岩体运移特征及煤层倾角与煤柱应力之间的关系。结果表明:倾斜煤层煤柱边缘直接顶岩层几乎不冒落,破断后有序排列形成小结构模型,其稳定性差,且失稳破坏为基本顶运动提供了空间,促使基本顶大结构模型的形成,大结构模型形成滞后于小结构模型,且与小结构模型存在空间上的差异;区段煤柱垂直应力集中程度随煤层倾角的增大而减小,水平应力集中程度则随煤层倾角的增大而增大;应力峰值与煤壁距离以及支承压力影响范围均随着煤层倾角的增大而减小。