1.开采深度即围压条件对煤层上峰值支承压力量值影响分析

在煤层赋存条件、物理力学性质一定条件下,煤层围压条件是影响三向极限抗压强度即峰值支承压力量值关键因素,围压条件越高,煤层三向极限抗压强度就越大,这已被实践所证明(表1)。表1就是不同围压条件下,煤层试块的三向极限抗压强度。

表1　围压条件对煤层试块三向极限抗压强度影响表

由表1看出,伴随煤层试样围压条件增大,其三向抗压强度也在增大。而围压条件又取决于煤层的开采深度,煤层开采深度越大,其围压条件就越高,煤层弹性极限固定端的峰值支承压力也越大。

作为煤层弹性极限固定端围压条件,在围岩、煤层处于弹性变形的状态及不考虑地应力条件下,水平应力即围压条件还应以轴向应力再乘以一侧压力系数λ,而,因此γH,式中μ 为泊松比。(www.daowen.com)

我们说,煤层弹性极限固定端上的峰值支承压力取决于该弹性极限固定端煤体所处的围压条件,而煤体所处的围压条件又取决于煤层的开采深度及地应力,因此,煤层的开采深度及地应力决定着煤层弹性极限固定端的峰值支承压力量值。或者说,不同围压条件所对应的煤层三向极限抗压强度,就是该不同围压条件所对应开采深度煤层的弹性极限固定端的峰值支承压力。这就是煤层开采深度、地应力及由其所形成的围压条件对该煤层弹性极限固定端的峰值支承压力量值的影响。

2.煤层赋存条件、物理力学性质对峰值支承压力量值影响分析

在煤层围压条件不变情况下,煤层赋存条件及物理力学性质又是影响弹性极限固定端上峰值支承压力量值的另一个重要因素。煤层的整体性越好,单向抗压强度越高,硬度越大,其抵抗由不可控岩层运动施加给它的压力的能力就越强,因此,在开采深度即围压条件一定的情况下,煤体的整体性越好,硬度越大,单向抗压强度越高,其三向极限抗压强度即煤层上峰值支承压力量值也就相应越高。

由上述分析看出,煤层上峰值支承压力量值,只与其开采深度即围压条件与物理力学性质、赋存条件有关。