综放采场顶煤介态转化临界位置研究

作者：郎丁; 伍永平; 郭峰; 解盘石; 罗生虎

来源：采矿与安全工程学报, 2019, 36(05): 879-888.

DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2019.05.004

• 放顶煤
• 介质状态
• 宏观等效损伤
• 采动应力

综放开采过程中,顶煤经历了由拟连续体逐步过渡为非连续体的介质状态转化过程,而顶煤介质状态转化的临界位置则显著影响着其与支架的相互作用关系。结合理论分析、数值模拟与现场实测的研究方法,对采动应力演化路径下顶煤介态转化临界状态的形成位置进行了研究。揭示了顶煤介态转化临界位置处顶煤的强度特征,定义了采动尺度煤体的宏观等效损伤变量,阐述了用损伤力学观点描述顶煤拟连续介质阶段渐进劣化进程的依据,建立了综放采场采动应力演化路径下顶煤的渐进损伤模型,构建了顶煤介态转化临界位置的判定方程,最终实现了对这一临界位置的量化表征。以长山子煤矿1123综放工作面为实例,计算得到顶煤介态转化临界位置位于煤壁前方0.59 m处,现场的支架载荷特征及顶煤漏冒现象验证了计算结果的合理性。

• 单位
  黄陵矿业集团有限责任公司; 西安科技大学