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[科普中国]-煤层倾斜度

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煤层倾斜度代表一个煤层或煤层/岩石层界面的全倾角或倾角的一条线与水平面形成的夹角。

定义煤层倾斜度代表一个煤层或煤层/岩石层界面的全倾角或倾角的一条线与水平面形成的夹角。

原因因为地壳是在不断运动的,在以亿年记的时间里,平的地方会隆起形成山丘,高的地方又会被削平。煤是经过漫长的地质年代形成的,在这个过程中,要经历很多地壳运动,所以煤层不大可能是完全水平的,多少都是倾斜的。不光煤层,整个地层都是如此。

考虑煤层倾角的底板破坏特征图为有一定倾角的煤层工作面走向长壁开采(工作面沿煤层倾斜方向布置),沿煤层倾斜方向工作面侧向支承压力分布图。由于煤层的倾斜,工作面上下两侧巷道埋深不同,导致工作面上下两侧的侧向支承压力峰值、峰值分布范围及其距离巷道煤壁的距离不再(对称)相同,这些都是具有一定倾角的回采工作面侧向支承压力的分布特点,不同于倾角为零的回采工作面侧向支承压力的分布特点。

工作面回采后,在底板岩层内产生一个大的塑性破坏区(3区),在工作面两侧煤体下方底板岩体内又各自产生一个具有一定破坏深度和范围的塑性破坏区(2区);在工作面两侧巷道附近的底板区域,存在着1区和3区的交汇区(2区),该区域起到将工区的应力传递到III区的连接作用,即沿着煤层倾斜的方向底板存在着“三区”破坏特征,类似于工作面走向煤壁附近底板岩体变形破坏的“三区”形式。

在工作面侧向支承压力的作用下,工作面两侧煤体下方底板的塑性破坏区(1区)将与工作面底板的塑性破坏区(3区)连接起来,形成一个比工作面宽度还要宽的、下大上小的“勺形”分布形态的塑性破坏区。

底板塑性破坏区深度随着工作面宽度的增大呈现增大的趋势;随着煤层倾角的增大,先增大后减小,在300煤层倾角时,塑性破坏区深度最大,底板岩体更容易发生剪切滑移破坏。

工作面底板最大塑性破坏深度位置随煤层倾角的增大逐渐偏离工作面中部向下,且工作面越宽,偏离距离越大。1

本词条内容贡献者为:

杨明 - 副教授 - 西南大学