中国安全科学学报2023，Vol.33Issue(10) ：183-191.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.1713

含矸煤层煤壁稳定性夹矸厚度效应研究

Study on effect of gangue thickness on stability of coal wall of working face gangue-bearing coal seam

李国盛 李振华 杜锋 王文强 徐杰
中国安全科学学报2023，Vol.33Issue(10) ：183-191.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.1713
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含矸煤层煤壁稳定性夹矸厚度效应研究

Study on effect of gangue thickness on stability of coal wall of working face gangue-bearing coal seam

李国盛 1李振华 2杜锋 2王文强 1徐杰1
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作者信息

  • 1. 河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454003
  • 2. 河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454003;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作 454003;河南理工大学河南省矿井水害防控及水资源利用工程技术研究中心,河南焦作 454003
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摘要

为了解夹矸厚度对含矸煤层煤壁稳定性的影响,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,推导出夹矸层剪切破坏力学模型,进而建立含矸煤层煤壁稳定性数值模型,分析不同夹矸厚度下的煤壁前方水平位移、垂直应力的空间分布特征.结果表明:煤壁前方产生失稳影响区主要位于夹矸层周围,形成以夹矸层为中心的凸出区域;夹矸厚度较小时,夹矸层呈现出多块体联合破坏形态,而夹矸厚度较大时,夹矸层出现单块体逐个破断现象;力学分析得知:夹矸层破坏面发生剪切破坏的危险系数随着夹矸厚度的增大而逐渐减小,数值模拟结果与理论分析一致.

关键词

含矸煤层/煤壁稳定性/夹矸厚度/危险系数/剪切破坏

Key words

gangue-bearing coal seam/coal wall stability/gangue thickness/risk factor/shear failure

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基金项目

国家自然科学基金(52174073)

国家自然科学基金(52274079)

河南省自然科学基金杰出青年项目(222300420007)

出版年

2023
中国安全科学学报
中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.548
ISSN：1003-3033
参考文献量13
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