【摘 要】
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沿空巷道常表现出非对称底鼓特征,根据沿空巷道围岩结构及应力作用模式,结合朗肯土压力理论建立非对称底鼓力学模型,推导出非对称底鼓力源的计算方程.结果表明,两帮垂直应力
【机 构】
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中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083;西安科技大学西部煤炭绿色开发国家重点实验室,陕西西安 710054;中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京 100083;
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沿空巷道常表现出非对称底鼓特征,根据沿空巷道围岩结构及应力作用模式,结合朗肯土压力理论建立非对称底鼓力学模型,推导出非对称底鼓力源的计算方程.结果表明,两帮垂直应力是底鼓的主要因素,非对称分布的垂直应力是非对称底鼓的内在原因,底板岩体由垂直应力高的巷帮一侧向垂直应力低的巷帮一侧运动,最大底鼓位置靠近垂直应力低的巷帮一侧.据此,提出通过降低两帮垂直应力控制底鼓的错层位负煤柱沿空巷道布置技术,错层位开采实体煤侧垂直应力较低,矸石堆与巷道上方自由空间能够使负煤柱沿空巷道免受关键块体运动影响,始终处于低应力区;沿空巷道两帮低应力区宽度增大,远离应力峰值,达到了降低两帮垂直应力传递至底板的目的;数值模拟结果显示负煤柱沿空巷道两帮垂直应力降低后底鼓破坏深度明显减小.负煤柱沿空巷道现场应用效果良好,未见明显底鼓,从而为待掘沿空巷道区域性防控底鼓提供了依据.
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