煤层不同含水率对采场稳定性的影响
Influence of Different Moisture Content of Coal Seams on Stope Stability
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摘要: 煤层在开采过程中，经常会受到水害的影响。由于水对煤体的物理化学作用，导致煤体弱化，从而影响到采场围岩应力的分布异于未受地下水威胁的采场。为了研究不同含水率对采场稳定性的影响，首先测定了煤体在不同含水率下(3%、6%、9%)的相关物理力学参数，然后通过理论分析和数值模拟软件分别对不同含水率下煤层沿走向推进一定距离后，煤层围岩体的稳定性进行分析研究。研究结果表明：在工作面推进了同样的距离后，随着煤层含水率的升高，煤柱应力集中系数减小，峰值应力向远离煤壁方向转移，采空区顶板破坏区域变大。同时，含水率的增加，对底板变形的影响不大。Abstract: In the process of mining, coal seam will be often affected by the flood. The physical and chemical interactions between water and coal result in the weakening of coal, which affects the stress distribution and stability of surrounding rock of face. In order to study the influence of moisture content on stress distribution at mining face, the physical and mechanical parameters under different water content (3%, 6%, 9%) in coal were firstly determined, and then theoretical analysis and numerical simulation were used to analyze the stability of coal seams in different moisture content while the face was promoted to a certain distance in the trend. The results show that: after the working face advanced the same distance, as moisture content of the coal seam increases, the coal pillar stress concentration coefficient will decrease, the peak stress will transfer to be far from the coal wall, and the damage area of the gob roof will grow larger. At the same time, the increase of water content has relative little effect on the floor deformation.
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[1] 赵阳升. 矿山岩石流体力学[M].北京: 煤炭工业出版社，1994:72-75. [2] 郭海防. 水压力作用下煤岩损伤弱化规律研究[D].徐州: 中国矿业大学，2009:12-24. [3] 秦虎，黄滚，王维忠. 不同含水率煤岩受压变形破坏全过程声发射特征实验研究[J].岩石力学与工程学报，2012，31（6）:1115-1120. [4] 钱鸣高，石平五. 矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社，2003:295-306. [5] 王新丰，高明中. 不规则采场应力分布特征的面长效应 [J].煤炭学报,2014，39 (S1):43-49. [6] 许斌，于凤启，袁安营，等.上边界煤柱对下采场应力分布规律影响数值模拟[J].煤矿安全，2013，44(9):77-78. [7] 茅献彪，陈占清，徐思朋，等. 煤层冲击倾向性与含水率关系的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2001，20(1):49-52. [8] 代长青. 含水层下煤层开采覆岩破坏规律数值模拟研究[J]. 煤矿开采，2009(2)：36-38. -
期刊类型引用(24)
1. 尚慧，柳思航，甘智慧，苏理想，刘阳. 浅埋煤层群开采覆岩垮落及导水裂隙带发育规律研究. 水文地质工程地质. 2025(02): 125-137 . 
百度学术
2. 李瑞金，李谭，陈光波，李康. 煤柱-顶板结构能量演化特征及稳定性研究. 煤矿安全. 2024(01): 139-150 . 本站查看
3. 王振宇，岳高伟，蔺海晓，李敏敏. 单轴冲击荷载下煤体损伤及破坏特征分析. 煤矿安全. 2024(02): 10-18 . 本站查看
4. 张金金，杜航，张嘉晨，訾龙. 浅埋煤层综放开采导水裂隙发育特征及隔水层稳定性研究. 煤炭工程. 2024(01): 78-85 . 百度学术
5. 毛华晋. 近距离下层煤开采区段煤柱合理错距研究. 煤炭工程. 2024(05): 24-30 . 百度学术
6. 史学腾. 重复采动下煤层顶板裂隙岩体的变形规律研究. 能源与节能. 2024(06): 174-177 . 百度学术
7. 杜佳慧，李文璞，常悦，王泽，王涛. 卸荷砂岩渐进破坏及渗透特性的中间主应力效应研究. 煤矿安全. 2024(06): 19-29 . 本站查看
8. 刘润，王朋飞. 采空区下工作面末采期回撤通道围岩应力分布规律. 煤炭技术. 2024(08): 79-84 . 百度学术
9. 付文一. 浅埋煤层重复采动覆岩破坏规律研究. 煤. 2024(08): 101-104 . 百度学术
10. 梅福星，尚宇琦，孔德中，张鹏飞，张林，吴仕雄. 基于DIC技术近距离煤层采动裂隙-位移-应变演化规律相似模拟研究. 矿业科学学报. 2024(04): 519-528 . 百度学术
11. 喻军健，张庆海，纪新波，陈军涛，范铭今，李果. 相邻工作面开采扰动下覆岩破坏及地表沉降特征研究. 煤炭技术. 2024(09): 6-11 . 百度学术
12. 郭进. 缓倾斜近距离煤层群重复开采“两带”高度研究. 煤炭技术. 2024(10): 81-86 . 百度学术
13. 李国平，刘宝玉，于可伟，李盼盼，蔚波. 彬长矿区复杂地质条件下覆岩导水裂隙带发育特征研究. 能源与环保. 2024(09): 127-132 . 百度学术
14. 许亚优，郭佳策，宋小林. 井上下多层复合采空区漏风运移相似模拟实验研究. 煤矿安全. 2024(12): 143-152 . 本站查看
15. 赵磊. 晋邦德煤业综采面覆岩位移变化相似模拟研究. 煤. 2023(01): 10-13+79 . 百度学术
16. 李利峰. 近距离煤层开采覆岩运移规律诱发地表沉降分析. 中国矿业. 2023(05): 110-117 . 百度学术
17. 朱友恒. 近距离煤层开采导水裂隙带发育高度数值模拟研究. 能源与环保. 2023(05): 1-6 . 百度学术
18. 杨涛，闫医慧，张杰，林海飞，何义峰，张一铭，高守世. 浅埋煤层群上下层位土层与基岩层协同隔水稳定性研究. 煤炭科学技术. 2023(07): 234-242 . 百度学术
19. 刘国建，杨富强，高学丰，姜宁. 浅埋薄基岩采场覆岩破断特征及其导水裂隙带发育规律研究. 煤炭工程. 2023(08): 108-113 . 百度学术
20. 经来旺，方旭，肖起辉，张世翔，焦建军，经纬. 含摩擦作用叠梁应力势函数对煤层顶板的破坏研究. 煤矿安全. 2023(09): 112-118 . 本站查看
21. 张杰，何义峰. 浅埋煤层群裂隙演化规律及组合承载结构载荷研究. 煤炭科学技术. 2023(09): 65-76 . 百度学术
22. 王杰. 变倾角煤层内工作面开采诱冲机理及防治技术. 煤矿安全. 2023(11): 124-132 . 本站查看
23. 王红胜，张胜伟，李斌，李磊，郭卫彬，肖双双. 近距离煤层群综放开采覆岩导水裂隙发育规律. 西安科技大学学报. 2022(04): 629-636 . 百度学术
24. 窦成义，李建华，杜豪豪，李庆钊. 基于主应力-位移判别法的高位定向长钻孔布置层位分析及应用. 陕西煤炭. 2022(05): 1-5+29 . 百度学术
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