煤炭工程

作者：王萌

单位：中煤科工集团北京华宇工程有限公司西安分公司

关键词：急倾斜煤层 , 水平分段 , 应力演化 , 覆岩结构 , 矿压显现,

为探究急倾斜特厚煤层水平分段工作面开采过程中的应力演化及顶板变形破坏规律，以甘肃白岩子煤矿为工程背景，通过数值计算方法分析了不同分段开采过程中煤岩的应力场、位移场演化规律，并结合理论分析揭示了顶板岩梁的变形破断特征。研究结果表明：急倾斜特厚煤层多分段采场围岩应力呈现非对称分布特征，随着开采分段数量的增加，顶底板两侧煤岩产生应力集中；受顶板挤压与采空区卸压的共同作用，顶板侧煤岩的应力集中程度进一步增强，应力峰值区不断向下分段工作面及顶板侧下部深处岩体发展，集中应力峰值呈线性正相关增大，应力集中系数达2.56；煤岩变形模式由上方煤体的沉降转变为顶板岩层向采空区运移为主，覆岩破裂范围逐步向顶板上方扩展延伸；顶板岩梁受破断岩块非均匀充填的约束，挠度峰值位于中上部区域，易发生拉伸变形破坏，引发围岩灾害，通过顶板预裂爆破可减缓矿压显现程度。

来源：2025年第4期

《煤炭工程》期刊编辑部

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