浅埋近距煤层群开采扰动载荷传递作用分析

摘要

针对陕北浅埋近距煤层下层煤层开采顶板来压剧烈的问题,采用物理相似模拟实验以及理论分析的方法,对浅埋近距煤层薄顶板载荷传递作用进行了分析,深入研究了浅埋煤层长壁开采的矿压显现规律、顶板破坏机理与载荷传递之间的规律.研究结果表明,浅埋近距煤层矿压显现的基本特点是载荷传递作用明显,来压强度剧烈,超前应力峰值主要集中在工作面前方20 m左右,超前支承压力显著影响距离为40 m左右,一般在6~10 MPa,应力集中系数范围在2~3.3.薄顶板破断首先在煤壁前方老顶上部产生拉裂隙,薄顶板所受荷载较大且破坏严重,顶板周期性破断形成微弧层状岩板,层状岩板回转可形成铰接结构,出现"二次成拱"现象.经过计算得出载荷传递因子为4.66.通过声发射监测得出,信号以高频率高能量信号为主,声发射信号由小突然增大,或是在连续增加时突然减小,表明岩层发生明显荷载传递作用.