大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究.pdf

第 44 卷第 10 期煤 炭 学 报Vol. 44 No. 10 2019 年10 月JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETYOct. 2019 移动阅读 解盘石,田双奇,段建杰. 大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究J. 煤炭学报,2019,44102974-2982. doi10. 13225/ j. cnki. jccs. 2019. 0602 XIE Panshi,TIAN Shuangqi,DUAN Jianjie. Experimental study on the movement law of roof in pitching oblique mining area of steeply dipping seamJ. Journal of China Coal Society,2019,44102974-2982. doi10. 13225/ j. cnki. jccs. 2019. 0602 大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究 解盘石1,2,田双奇1,2,段建杰1,2 1. 西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西 西安 710054; 2. 西安科技大学 能源学院,陕西 西安 710054 摘 要为研究大倾角伪俯斜采场顶板垮落运移及其与支架相互作用关系。 采用大比例三维物理 相似模拟实验和数值计算相结合的研究手段,深入分析了伪俯斜采场初采阶段和正常回采阶段顶 板应力演化与变形破坏规律,垮落顶板充填特征以及“支架-顶板”相互作用规律。 结果表明,大倾 角伪俯斜采场顶板应力分布与位移具有非对称性,顶板具有非对称“O-X”破断特征,且具有明显 的时序特征,其中“O”破断顺序为采空区侧边界采煤工作面侧边界上部边界下部边界; “X”破断顺序为工作面倾斜上方基本顶先发生破坏,随后基本顶沿顺时针方向依次破断。 顶板周 期性来压与垮落均具有分区特性与时序性,沿走向工作面各个区域顶板的垮落位置与支架相对位 置不同,其中,工作面倾斜中部支架直接受到垮落顶板的作用,具体为“砸压推”,而倾斜上部 与下部垮落顶板仅在下滑过程中对支架产生倾向向下的推力,未出现明显的砸、压现象,上部作用 最弱,破断顶板使支架发生不同程度的“倒”、“扭”现象;垮落顶板对采空区的充填可分为 4 个阶 段,各个阶段交替转化的过程对工作面中、下部支架的稳定性产生了影响,矸石堆积区最终沿走向 形成充填稳定区域与动态运移区域。 为大倾角煤层伪俯斜采场岩层控制提供科学依据,也丰富了 大倾角煤层采场岩层控制理论。 关键词大倾角煤层;伪俯斜采场;“O-X”型破断;分区特征;顶板运移;垮落充填 中图分类号TD325 文献标志码A 文章编号0253-9993201910-2974-09 收稿日期2019-05-07 修回日期2019-09-11 责任编辑常 琛 基金项目国家自然科学基金面上资助项目51774230;国家自然科学基金重点资助项目51634007;陕西省教育厅专项科研资助项目 19JK0544 作者简介解盘石1981,男,陕西三原人,副教授,博士。 E-mailxieps xust edu cn 通讯作者田双奇1995,男,甘肃西峰人,硕士研究生。 E-mail2715415311 qq com Experimental study on the movement law of roof in pitching oblique mining area of steeply dipping seam XIE Panshi1,2,TIAN Shuangqi1,2,DUAN Jianjie1,2 1. Key Laboratory of Western Mine Exploitation and Hazard Prevention Ministry of Education,Xian University of Science and Technology,Xian 710054, China; 2. College of Energy Science and Engineering,Xian University of Science and Technology,Xian 710054,China AbstractIn order to study the movement of the roof and its interaction with the support in pitching oblique mining ar- ea of steeply dipping seam,the large-scale three-dimensional physical similarity simulation experiment and numerical simulation are combined to analyze the stress evolution,deation and failure law of the roof,the filling characteris- tics of the caving roof and its interaction with the support in pitching oblique mining area. The results indicate that the pressure distribution and displacement of the roof show an asymmetric characteristic. Also,it has an “O-X” asymmet- ric breaking feature,and obvious timing characteristics,in which the order of “O” breaking isthe boundary of the goaf direction-the boundary of the mining face direction-the upper boundary-the lower boundary. The order of “X” breaking 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 第 10 期解盘石等大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究 isthe upper main roof of the working face is destroyed first,and then the main roof is broken in a clockwise direction. The periodic weighting and the caving of the roof have the zoned characteristic and timing characteristic. The falling position at each area of the roof along the strike of the working face is relatively different from the position of support. The support in the inclined middle part of the working face is directly affected by the falling roof. The specific per- ance is shocking-pressing-pushing,while tilting the upper and lower falling roofs only produces a downward thrust to the bracket during the descent process,and no obvious shocking and pressing phenomenon occurs. The upper part is the weakest,and the broken roof causes the varying degrees of “twisting-hybridization” to supports. The filling process of the caving roof to the goaf can be divided into four stages. The process of alternating transation of each stage has an effect on the stability of the support in the middle and lower parts of the working face. The gangue filling area finally s a stable filling area and a dynamic migration area along the strike. The study provides a scientific basis for the ground control in pitching oblique mining area of steeply dipping seam,and also enriches the ground control theory of steeply dipping seam. Key wordssteeply dipping seam;pitching oblique mining area;“O-X” broken ;zoned characteristic;movement of roof;caving and filling 大倾角煤层是指埋藏倾角为 35 55的煤层, 是国内外采矿界公认的难采煤层1。 大倾角煤层在 我国各大矿区均有赋存,该类煤层开采对促进我国区 域经济发展具有重要意义。 近年来,大倾角煤层开采 在理论研究、技术应用与装备研制方面均取得了长足 进步2-3,实现了特定条件下大倾角煤层走向长壁机 械化开采,但多年开采实践表明,工作面开采中仍存 在支架受载不均衡且易发生倾倒下滑、煤壁片帮与飞 矸频发等问题,伪俯斜综采方法是解决上述难题的有 效途径,但针对大倾角长壁伪俯斜布置下采场支架与 围岩关系及其稳定性控制方面的研究尚属空白,揭示 支架与围岩作用机理、“支架-围岩”系统失稳致灾机 制,是实现大倾角长壁伪俯斜工作面安全高效开采的 科学基础,具有重要的理论与实践意义。 长期以来,广大学者和生产技术人员在大倾角煤 层开采方面做了大量的理论研究与生产实践工作,伍 永平等研究了大倾角煤层长壁采场矿压显现规律及 支架与围岩作用机理,提出了大倾角煤层采场矿山压 力的不均匀显现及支架稳定性控制理论4-6,对大倾 角煤层覆岩运动规律进行了研究分析7;很多学者 提出了伪俯斜工作面矿山压力的不均衡显现8-11;施 峰、张益东等研究了工作面下部矸石支撑下基本顶的 受力及破断12-14;刘林等提出了伪俯斜采场工作面 上部顶板存在近似三角形的滞后垮落区域15;杨胜 利等研究了急倾斜煤层伪俯斜采场底板破坏与煤壁 失稳的关系,提出了伪俯斜布置可以提高急倾斜煤层 工作面底板与煤壁稳定性16;伍永平、贠东风、王晓 楼等研究了大倾角工作面综采技术的应用17-21。 但 针对伪俯斜采场顶板垮落、运移规律及其对支架稳定 性影响的研究很少。 大倾角伪俯斜采煤法的最大特点是工作面与回 采巷道斜交,工作面上部回风巷超前下部运输巷,煤 层开采后悬空顶板近似“平行四边形”,采空区沿煤 层倾向呈现“上大下小” 的空间形态。 真斜布置 下工作面与回采巷道垂直相交的采场顶板垮落矸 石运移特征及其与支架的作用关系显然不能反映伪 俯斜采场的真实情况。 因此,本文在已有研究工作基 础上,以现有的四川绿水洞煤矿大倾角伪俯斜综采实 践为工程背景,采用三维物理相似模拟实验与数值模 拟方法,研究伪俯斜采场顶板垮落运移规律及其与支 架的相互作用关系,可为大倾角煤层长壁伪俯斜采场 支架与围岩稳定性控制提供理论支持。 1 现场工程技术条件 绿水洞煤矿 3132 工作面位于350 m 水平龙王 洞背斜东翼 313 采区上区段。 3132 工作面回风巷超 前于运输巷,真斜开切眼长度 109 m,伪斜开切眼长 度 120 m,平均推进长度 1 022 m。 采用下行割煤,下 行移架方式。 煤层平均厚度 2 5 m,倾角 38 46,平均倾角 43,密度 1 44 t/ m3,煤层为半暗半亮型焦煤、焦肥 煤,普氏硬度系数为 1f1 5,煤层赋存较稳定。 直 接顶以钙质泥岩为主,厚度3 m,f4 5,属于 II 类顶 板;基本顶由钙质泥岩和灰岩组成,厚度为 5 85 m; 直接底为泥岩,厚度为 2 8 m。 钻孔柱状图如图 1 所 示。 2 三维数值计算模型与相似模拟实验设计 2 1 三维数值计算模型 为了分析大倾角伪俯斜采场围岩应力、位移演化 5792 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 煤 炭 学 报 2019 年第 44 卷 图 1 3132 工作面钻孔柱状示意 Fig 1 Geological column at 3132 work face 特征和顶板破坏特征。 采用 FLAC3D有限差分计算 软件建立了伪俯斜开采工艺下的采场采动应力及岩 体结构三维数值模型,如图 2 所示。 模型开挖前,在 顶部施加覆岩等效载荷,对其余各面位移进行约束, 并对模型进行初始平衡计算,使岩层处于原岩应力状 态,计算时采用 Mohr-Coulomb 本构模型和大应变变 形模式。 图 2 三维数值模型 Fig 2 Three-dimensional numerical model 2 2 物理相似材料实验 根据立体实验架尺寸与工作面长度,同时将开挖 区域置于边界效应影响范围外,综合确定物理相似模 拟实验的参数,具体见表 1。 表 1 物理模型相似常数 Table 1 Physical model similarity constant 几何相似常数30 容重相似常数1 6 应力相似常数48 时间相似常数 30 根据 3132 工作面以及实验室岩石力学实验测得 的主要岩层物理力学参数。 选取河砂作为骨料,石 膏、大白粉作为胶结材料,物理模型相似材料配比见 表 2,在三维可加载试验台上铺装模拟材料,经过铺 平、压实、随机刻画节理,采用云母模拟分层。 铺装完 成的物理相似模型如图 3 所示。 表 2 相似材料配比 Table 2 Ratio of similar materials 层位岩性 厚度/ cm 配比河砂 石 膏 大白 煤粉 抗压强 度/ MPa 弹性模 量/ MPa 基本顶泥质灰岩20 07 3 4 60 06438 2 直接顶钙质泥岩10 08 2 4 60 03123 6 煤层煤8 420 1 3 150 00910 4 直接底泥岩10 08 2 3 70 02922 2 基本底砂质泥岩5 08 2 4 60 03223 0 图 3 物理相似材料模型 Fig 3 Physical similar material model 2 3 物理相似模拟实验监测设备与实验方法 在模拟工作面倾斜下部区域底板布置两排 CL- YB-137C 有线应力传感器,用于监测工作面垮落矸 石对底板的作用力;工作面布置 ZZ4200/1500/3600 型异形液压支架模型 9 架,支架油缸压力由液压加载 系统提供;拍照记录顶板破断形态、岩块铰接情况以 及垮落矸石和支架的作用状态。 如图 4 所示。 模型风干后,开始模拟实验,将铁砖置于模型顶 部,模拟 0 228 0 272 MPa 覆岩自重应力。 开切眼 并布置支架。 除工作面后方边界以外,其余边界均采 用位移约束。 伪斜角为 20,工作面区段煤柱宽 20 cm。 模型开采时,采用一次采全高方法,使用特制的 开采工具,由图 5b所示上区段煤柱开采切口处进 行割煤和清煤,截深 2 cm,下行割煤。 随着工作面推 进,为减小切口对煤柱支撑作用的影响,将后方切口 进行充填。 传感器位置及工作面布置如图 5 所示。 3 顶板应力演化与变形特征 大倾角伪俯斜工作面开采时,采场前、后边界的 6792 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 第 10 期解盘石等大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究 基本顶处于明显的应力释放区,且其应力轮廓范围呈 现前边界小于后边界,而采场倾斜上方和下方区域则 无明显的应力释放特征,但仍具有上方轮廓范围大于 下方的特征;随着工作面推进,工作面煤壁上方的基 本顶应力释放轮廓也随之向前移动,采场倾斜上方和 下方区域的应力释放范围在工作面推进方向上逐渐 加长,而倾斜下方应力释放轮廓则呈现出与倾斜上方 平行分布的特征,如图 6 所示。 图 4 实验设备 Fig 4 Experiment apparatus 图 5 工作面支架及传感器布置 Fig 5 Supports and sensors arrangement in working face 在工作面初采时期,顶板变形均匀分布于开采范 围内,随后,直接顶和采场倾斜上部基本顶变形范围 移至采场倾斜下方区域,致使基本顶变形破坏范围向 采场倾斜上方移动,造成了顶板沿倾向的实际破坏范 围小于工作面长度,仅为工作面长度的 2/3 左右。 随 着工作面推进,基本顶变形轮廓沿走向范围逐渐加 大,其轮廓边界呈现出类平行四边形形态,如图 7 所 示。 因此,大倾角煤层伪俯斜采场初采时基本顶应力 分布呈现出明显的非对称特征,工作面正常回采期 间,在采场倾斜下方煤壁和垮落顶板充填区域,基本 顶出现了应力集中现象,且该区域随着工作面推进逐 渐增大。 基本顶的变形轮廓先沿倾斜方向长度减小 并趋于稳定,随后沿走向长度扩展转变的趋势,其变 形轮廓呈现出明显的非对称特征。 4 顶板破断与运移规律 4 1 基本顶初次破断特征 大倾角煤层伪俯斜工作面开采时,采场基本顶 呈现出明显的非对称“O-X”破断特征图 8g, 其中,“O”、“X”破断均具有时序性。 “O”破断的形 成顺序为沿走向采空区侧边界图 8b中 1沿 走向工作面侧边界图 8c 中 2倾向上部边 7792 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 煤 炭 学 报 2019 年第 44 卷 界图 8d中 3倾向下部边界图 8g中 9; “X”破断顺序为靠近工作面一侧的倾斜上方基本 顶先发生破坏,随后基本顶沿顺时针方向发生 X 破 断图 8f,g中5678,最终形成了具有 大倾角伪俯斜采场特点的基本顶“O-X”初次破断 特征。 图 6 基本顶最大主应力演化特征 Fig 6 Maximum principal stress evolution characteristics of main roof 图 7 基本顶位移演化特征 Fig 7 Displacement evolution characteristics of main roof 因此,大倾角伪俯斜采场基本顶破坏与大倾角真 斜、仰斜采场和近水平煤层具有明显不同13,特别是 在采场基本顶初次破断顺序上,伪俯斜采场顶板在 “X”破断时呈现出明显的时序性,“X”破断裂纹扩展 是顺时针顺序扩展,而一般大倾角采场顶板的“X”破 断则是先倾斜上部、后倾斜下部的特点7。 4 2 基本顶周期破断特征 由于物理相似材料三维模型开采和移架要求,工 作面开切眼后方须留有操作空间,可近似认为工作面 后方顶板为周期性破坏时所受约束条件。 回采过程 中,工作面中部直接顶首先发生离层,并在工作面中 部支架上方产生沿图 9a中 a 线方向的裂隙,在工 作面顶板中上部产生了沿图 9a中 b 线方向的裂 隙,随后中部直接顶垮落。 工作面中部顶板垮落后,上部顶板形成形状近似 锐角三角形的滞后垮落区域图 10a;由于伪俯 斜工作面下部沿走向滞后开采,下部顶板形成形状近 似钝角三角形的悬空且稳定的区域图 10b。 由 于不同层位的上、下三角范围不同,未破断的顶板在 倾向上形成了梯阶状。 未垮落的顶板沿走向形成如 图 10c所示的非对称弧状边界,其中,黄色区域为 两个三角区域。 8792 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 第 10 期解盘石等大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究 图 8 基本顶塑性区演化特征 Fig 8 Plastic zone evolution characteristics of main roof 图 9 顶板裂隙分布 Fig 9 Fracture distribution on roof 随着工作面推进,直接顶上三角区域顶板沿图 9a中 c 线破断,最终下三角区域顶板沿图 9a 中 d 线所示的裂隙破断。 由于采场中部顶板垮落范围向高位岩层延伸,在 模型顶部产生了沿图 9b中 a,b线方向的裂隙;采 场倾斜上、下部顶板垮落范围向高位岩层延伸,在模 型顶部产生了沿图 9b中 c,d线方向的裂隙。 由 于滑移矸石充填了采场下部,模型顶部 d线方向的 图 10 工作面顶板三角区域 Fig 10 Roof triangle areas of working face 裂隙较低位直接顶 d 线方向的裂隙不完整,表明伪俯 斜采场沿倾向不同区域顶板破坏的程度与范围不同, 具有分区特点;根据模型顶部裂隙 a,b,c,d位置可 知伪俯斜采场不同区域顶板破坏的时序不同;由模 型顶部不同方向的裂隙数目不同可知在基本顶一个 周期垮落步距内,倾斜中部的低位直接顶垮落 3 次、 上部和下部各垮落 1 次。 9792 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 煤 炭 学 报 2019 年第 44 卷 工作面中部直接顶破断失稳过程中与支架的具 体作用形式为“砸压推”。 “砸”表现为工作面中 部直接顶破断后正好直接作用于工作面 3 号,4 号,5 号支架上方,垮落后的顶板直接作用在支架掩护梁 上,如图 11 所示。 且大块垮落顶板作用在支架掩护 梁上,对支架产生短暂的冲击作用。 另外,“压、推” 表现为垮落顶板分别与 5 号支架上方未垮落顶板及 3 号支架掩护梁上的顶板形成铰接。 在该范围顶板 失稳前,对 3 号支架产生沿倾斜方向的上推作用,对 4 号支架产生沿倾斜方向的下压作用,影响支架稳 定。 图 11 工作面中上部破断顶板与支架作用 Fig 11 Broken roof interaction with supports in middle and top part of working face 基本顶破断与支架的相对位置类似于直接顶,其 不同点在于工作面倾斜中部破断基本顶与支架作用 具有频次低、强度大、时间长的特征;与之对应,直接 顶与支架作用具有频次高、强度小、时间短的特征。 随着工作面推进,顶板以“中部上三角下三角” 的破断、垮落顺序交替重复。 顶板沿走向的破断边界 形态由图 10c所示的非对称弧状向对称弧状转化, 两种形态随着顶板的两次周期性垮落在走向上交替 出现。 工作面倾斜中部破断直接顶从支架上方滑下,而 上部垮落直接顶则与中部垮落顶板不同,上部三角顶 板垮落后作用在三角区域顶板正下方的底板上图 12。 而上部滞后垮落顶板与中部垮落顶板向工作 面下部滚滑。 工作面倾斜上部垮落基本顶块度大于 直接顶,在下滑过程中对支架的冲击作用比上三角处 垮落直接顶更明显。 因此,大倾角伪俯斜采场顶板破坏具有明显的时 空差异,呈现出分区特征和时序特征。 工作面不同区 域顶板的破坏范围、程度及时间不同,造成不同区域 破断顶板的垮落位置、运移路径、及其与支架的作用 均不同。 5 垮落顶板充填特征 随着工作面的推进,伪俯斜采场支架后方垮落顶 图 12 工作面中、上部垮落顶板 Fig 12 Broken roof in middle and top part of working face 板向下滚滑并充填采空区下部。 由于垮落顶板来自 工作面不同区域,且各区域顶板破断具有时空差异, 因此,滑移顶板的堆积形态及范围不断发生变化,对 支架稳定造成了影响。 根据运移顶板对采空区下部 底板的压力变化图 13及其堆积状态变化,分析了 垮落顶板的充填特征。 图 13 工作面下部底板压力演化特征 Fig 13 Pressure evolution characteristics of floor in lower part of working face A充填第 1 阶段;B充填第 2 阶段;C充填第 3 阶段; D充填第 4 阶段;I矸石充填稳定区域;II矸石运移活跃区域。 在 A 区域内,垮落顶板在逐渐充填工作面下部 的初始阶段,其沿倾向堆积长度已经铺满工作面下部 区域。 垮落顶板对采空区下部底板的压力由下向上 呈现出递减的趋势,且递减幅度不断增加。 工作面推 进至 3 6 m 时,垮落顶板出现如图 14 所示的堆积形 态,该过程为充填的第 1 阶段。 可以看出,堆积矸石沿倾向分为上、下两段。 由于矸石与支架间的作用,上段矸石的安息角大于 下段,上、下两段沿倾向分别占真斜工作面长度的 1 /3 和 1 /6。 表明第 1 阶段矸石的充填程度呈不均 衡变化特征。 由于伪俯斜工作面上端头超前于真 斜工作面布置,使伪俯斜采场的垮落顶板堆积范围 沿走向超前于真斜工作面,且主要为第 1 阶段的上 段矸石。 工作面推进至 6 m 时,在图 13 中 B 区域内,第 1 排 1 号,2 号传感器压力继续增大,3 号,4 号传感器 0892 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 第 10 期解盘石等大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究 图 14 第 1 阶段矸石堆积状态 Fig 14 Stacked state of gangue in the first stage 压力值明显下降,这是由于移架后顶板未垮落,第 1 阶段的上段矸石失去了支架作用,下滑产生凹陷区 域,形成了如图 14b所示的矸石堆积形态。 矸石在 下滑过程中对支架尾梁产生沿倾向向下的推力,影响 中下部支架的稳定性。 此为充填的第 2 阶段。 随着顶板继续垮落,在图13 中 C 区域内,后续垮 落顶板填补了第 2 阶段形成的凹陷区域,形成如图 14c所示矸石堆积形态,这一过程为充填的第 3 阶 段。 该阶段类似于第 1 阶段,堆积矸石同样可分为 上、下两段,但上段较第 1 阶段沿倾向范围小 0 6 m, 下段范围较第 1 阶段增加 2 4 m。 随着矸石沿倾向 堆积范围的扩大,其沿走向的超前距离也随之增加。 随着工作面推进,第 2 阶段和第 3 阶段交替出 现,即图 13 中 B,C 区域的交替出现。 工作面推进至 16 2 m 时,第 1 排传感器处底板压力基本稳定,支架 后方靠近边界侧不再出现交替现象,形成了如图 13 中 I 区域所示的矸石充填稳定区域;同时,第 2 排传 感器处底板压力变化趋势与第 1 排传感器 B 区域一 致,随着工作面推进,支架附近 B,C 区域仍交替出 现,即第 2,3 充填阶段矸石堆积状态交替呈现特点, 形成了如图 14 所示中 II 区域所示的矸石运移活跃 区域。 随着 I,II 区域的出现,在图 13 中 D 所在范围 内形成了如图 14d所示的矸石堆积形态,即矸石运 移的第 4 阶段。 第 4 充填阶段矸石运移状态将持续到工作面开 采结束,其中,稳定区域随着工作面推进,其范围在走 向上不断扩展。 活跃区域沿走向范围变化不大,但随 着工作面推进而前移,该区域对伪俯斜工作面中下部 支架的稳定性具有一定影响。 6 结 论 1大倾角伪俯斜工作面顶板应力分布与位移 轮廓变化均表现出明显的非对称性,使伪俯斜采场基 本顶初次破断形成异于大倾角煤层真斜、仰斜采场和 近水平煤层采场的非对称“O-X”破断特征,特别是 “O”、“X”破断均具有时序性。 2大倾角伪俯斜工作面顶板周期来压与破断 具有分区特征和时序特征,导致沿倾向不同区域破断 顶板在走向上与支架的相对位置不同,其中,中部距 离支架最近,多位于支架上方;上部垮落矸石与支架 相对位置最远,大多直接落在底板。 3大倾角伪俯斜工作面不同区域破断顶板对 支架的作用形式及程度不同,中部具体表现为“砸 压推”且程度剧烈,下部主要为作用在支架后方一 侧的推力,上部最弱。 破断顶板使支架发生不同程度 的“倒”、“扭”现象。 4大倾角伪俯斜工作面垮落顶板的充填过程 可分为 4 个阶段,最终沿走向在工作面中下部形成矸 石动态运移区域和充填稳定区域。 活跃区域随工作 面推进而前移,该区域沿走向超前于真斜工作面;充 填稳定区域沿走向范围不断扩大,沿倾向范围略小于 真斜工作面。 参考文献References 1 伍永平,贠东风,解盘石,等. 大倾角煤层长壁综采理论与技术 M. 北京科学出版社,2017. 2 伍永平,刘孔智,贠东风,等. 大倾角煤层安全高效开采技术研 究进展J. 煤炭学报,2014,3981611-1618. WU Yongping,LIU Kongzhi,YUN Dongfeng,et al. Research progress 1892 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 煤 炭 学 报 2019 年第 44 卷 on the safe and efficient mining technology of steeply dipping seam J. Journal of China Coal Society,2014,3981611-1618. 3 伍永平,贠东风,周邦远. 大倾角煤层综采基本问题研究J. 煤 炭学报,2000,255465-468. WU Yongping,YUN Dongfeng,ZHOU Bangyuan. Study on the ele- mentary problems of full-mechanized coal mining in greater pitching seamJ. Journal of China Coal Society,2000,255465-468. 4 王家臣,魏炜杰,张锦旺,等. 急倾斜厚煤层走向长壁综放开采 支架稳定性分析J. 煤炭学报,2017,42112783-2791. WANG Jiachen,WEI Weijie,ZHANG Jinwang,et al. Stability analy- sis of support around the longwall top-coal caving mining in steeply thick coal seamJ. Journal of China Coal Society,2017, 42112783-2791. 5 解盘石,伍永平,王红伟,等. 大倾角煤层大采高综采围岩运移 与支架相互作用规律J. 采矿与安全工程学报,2015,321 14-18. XIE Panshi,WU Yongping,WANG Hongwei,et al. Interaction char- acteristics between streta movement and support system around large mining height fully-mechanized face in steeply inclined seam J. Journal of Mining and Safety Engineering,2015,32114- 18. 6 伍永平,尹建辉,解盘石,等. 大倾角煤层长壁开采矸石滑移充 填效应分析J. 西安科技大学学报,2015,355529-533. WU Yongping,YING Jianhui,XIE Panshi,et al. Analysis of slip- ping gangue filling effect in mining steeply dipping seamJ. Journal of Xian University of Science and Technology,2015,355529- 533. 7 解盘石. 大倾角煤层长壁采场覆岩结构及其稳定性研究M. 西 安陕西科学技术出版社,201643-50. 8 尹光志,代高飞,皮文丽,等. 俯伪斜分段密集支柱采煤法缓和 急倾斜煤层矿压显现不均匀现象的研究J. 岩石力学与工程 学报,2003,2291483-1488. YING Guangzhi,DAI Gaofei,PI Wenli,et al. Study on unven ground pressure in pitching oblique underhand miningJ. Journal of Min- ing and Safety Engineering,2003,2291483-1488. 9 李宗福,曹树刚,刘勇,等. 基于 3DEC 的急倾斜薄煤层俯伪斜开 采矿压模拟研究J. 矿业安全与环保,2017,443. LI Zongfu,CAO Shugang,LIU Yong,et al. Simulation of the pseudo- slanting mining pressure in steep inclined coal seam based on 3DEC J. Mining Safety Environmental Protection,2017,443. 10 李新旺,杨社,梁刚永,等. 基于离散元法的俯伪斜放顶煤工作 面矿压研究J. 煤炭技术,2015,34523-26. LI Xinwang,YANG She,LIANG Gangyong,et al. Research on mine pressure of working face with pseudo-predicted and inclined caving face based on discrete element J. Coal Technology,2015, 34523-26. 11 雷明国,王福海. 俯斜综采面矿压显现规律分析J. 煤炭科 技,2010214-15. LEI Mingguo,WANG Fuhai. Analysis of the law of mine pressure appearance in the fully mechanized mining faceJ. Coal Science Technology Magazine,2010214-15. 12 施峰,王宏图,范晓刚,等. 俯伪斜采煤法基本顶破断的力学分 析J. 煤炭学报,2013,3861001-1005. SHI Feng,WANG Hongtu,FAN Xiaogang,et al. Mechani