采煤工作面压力分布特征

2023-03-22 14:02
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(一)支承压力

  支承压力是在岩体中开掘巷道和在煤层进行采煤时,巷道两侧或采煤工作面周围煤壁内形成的高于原岩应力的垂直集中应力。工作面的开采活动破坏了上覆岩层的应力平衡状态,引起了应力重新分布,在工作面附近形成了应力升高区和应力降低区。应力升高区内顶板岩层对煤层的压力就是支承压力,实质上是应力降低区上方悬伸的基本顶及其上覆岩层的质量引起的。

(二)采煤工作面周围支承压力分布

1.工作面前后方支承压力

(1)工作面前方支承压力区是从工作面煤壁前2~3m处开始,一直延伸到20~30m 或更大的范围。压力的峰值区,约在距煤壁 4~10m 处,峰值的大小可比原岩应力高 1~3 倍。该区在工作面两巷基本上属于要求超前加强支护的范围。

(2)工作面后方支承压力远比工作面前方支承压力小,具体分布形状与采空区处理方法有关,如图 3-3 所示

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(3)工作面前后方支承压力随着工作面推进而不断向前移动,所以也称它为移动支承压力。

(4)应力降低区位于工作面前后方支承压力区之间,工作面正处于该范围内。

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2.工作面上下方及原切眼附近煤体上支承压力

  在走向长壁工作面沿倾斜上下方及工作面后方原切眼附近煤体上,同样可形成支承压力。它并不随采煤工作面的推进而发生明显变化,所以又称为固定支承压力。固定支承压力的分布形式和移动支承压力相比,其峰值深入煤体内的距离较远,影响范围则较小。此外,上方支承压力和下方相比,上方的影响范围比下方稍大。

  工作面上下方及工作面后方原切眼附近煤体上的固定支承压力是工作面采空区周围支承压力的组成部分,其分布形式如图 3-4

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