急倾斜煤层开采地表塌陷坑形成机理与安全矿柱尺寸研究

地表塌陷坑和台阶状塌陷盆地是急倾斜煤层开采地表移动的主要形式。本文从力学原理出发 ,对急倾斜煤层开采地表出现塌陷坑的机理、决定因素进行了研究 ,当煤层倾角大于 5 5°时 ,冒落岩石下滑形成上部自由空间 ,这是产生地表塌陷坑的先决条件。利用极限平衡条件 ,获得了避免地表出现塌陷坑的矿柱安全留设尺寸及其稳定性系数表达式。当落入塌陷坑中的岩石和表土不足以支撑其它岩层时 ,地表塌陷坑的渐近破坏将可能导致地面出现台阶状塌陷盆地。研究结果表明 ,该方法可以用于指导生产实践中相关问题的解决。