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近直立特厚煤层应力演化规律研究
近直立特厚煤层应力演化规律研究
摘要:
近直立特厚煤层是指煤层的厚度在50~100米以上，具有较大的应力差异和复杂的力学行为。研究近直立特厚煤层的应力演化规律对煤矿开采和安全管理具有重要的意义。本文通过分析近直立特厚煤层的应力来源、演化过程及其影响因素，总结了近直立特厚煤层的应力演化规律，并提出了相应的工程应对措施。
关键词:近直立特厚煤层，应力演化，影响因素，工程应对
1.引言
近直立特厚煤层广泛分布于世界各地，其开采和安全管理面临许多挑战。在煤层开采过程中，煤层应力是一种重要的力学参数，对煤层开采和矿井安全具有重要影响。因此，研究近直立特厚煤层的应力演化规律对于煤矿的安全生产具有重要意义。
2.近直立特厚煤层的应力来源
近直立特厚煤层的应力来源主要包括自重应力、岩层应力、大地应力和开采应力。自重应力是由于煤层自身重力所产生的应力，随着煤层的厚度增加而增大。岩层应力是指煤层上下岩层所施加的应力。大地应力是指地壳深部的岩石所施加的应力。开采应力是指煤层开采过程中导致的应力变化。
3.近直立特厚煤层的应力演化过程
近直立特厚煤层的应力演化过程受多种因素的影响，包括开采面积、支护方式、矿压区域的特征等。煤层开采过程中，煤层应力会发生变化，呈现出应力释放、重新分布和聚集的过程。在煤矿开采过程中，应力会在开采面上聚集，导致覆岩体失稳、冒顶事故等问题。
4.影响因素分析
近直立特厚煤层的应力演化过程受到多种因素的影响，包括煤层厚度、岩性、岩层应力、透水性等。煤层厚度增大会导致煤层应力增大，进而影响矿井的稳定性。岩性不均匀性会导致煤层应力的差异，进而引起矿井的失稳。岩层应力是煤层应力的重要组成部分，岩层应力大小和分布会直接影响到煤层应力的演化规律。煤层的透水性也会影响煤层的应力演化规律，透水性差的煤层通常应力较高。
5.工程应对措施
针对近直立特厚煤层的应力演化规律，可以采取一系列工程应对措施。首先，加强煤层应力的监测工作，及时掌握煤层应力的变化情况。其次，制定合理的支护方案，通过支护结构来分散煤层应力，减轻岩层应力对煤层的影响。此外，可以采取适当的降低开采厚度、合理煤柱保留等措施，减小煤层应力的变化范围。
6.结论
近直立特厚煤层的应力演化规律受多种因素的影响，包括自重应力、岩层应力、大地应力和开采应力等。通过分析近直立特厚煤层的应力来源和演化过程，确定了近直立特厚煤层的应力演化规律。针对这一规律，提出了相应的工程应对措施，包括加强煤层应力监测、制定合理的支护方案等。这对煤矿开采和矿井安全具有重要的意义。
参考文献：
[1]JiaH,GuoYL,DingLX,etal.Couplingrockburstswithgasoutburstsintheextractionworkfaceintheupperprotectivelayersofchongqingcity,China.NatHazards2017;85(Su1):885–98.
[2]ZhouH,ZhangN,XiongW,etal.EstimationofrockintegralstrengthbyrandomforestregressionintegratedwithTTesteranditsapplicationinstabilityanalysisofundergroundrockcaverngroups.TunnUndergrSpaceTechnol2021;111:103896.
[3]YangJ,FangD,ZhangH.Microseismicmonitoringoflongwallmining-inducedstratabehaviorinoverburdenstrataanditsimplicationsforgroundcontrol.IntJRockMechMinSci2014;71:151–62.
[4]QiG,LiP,PeiD,etal.Detailedfour-dimensionalnumericalmodelingofexploitingcoalunderafront-freefully-mechanizedminingtechnique.JNatGasSciEng2013;15:99–114.