近距离煤层采掘关系对下位巷道围岩变形规律影响研究

工矿自动化
网络首发时间：2024-08-20 10:49:54

作者

张小军孙佳瑞马扬
单位

陕西省煤炭科学研究所有限责任公司西安科技大学能源学院西安科技大学安全科学与工程学院
摘要

近距离煤层工作面采掘关系发生变化时，巷道围岩变形破坏规律会更加复杂，而目前针对上工作面与下位巷道同时相向推进时巷道受载动态演化规律及失稳特征的研究较少。以陕北能东煤矿近距离煤层为研究对象，采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法，对上煤层回采后下位巷道的稳定性进行了研究。理论分析得出，上煤层开采后所产生的底板裂隙深度为22.5 m，未发育至下煤层。按采掘空间位置关系将回采工作面与巷道分为相向、相交、背向3个状态，数值模拟当巷道与工作面的空间位置关系发生变化时下位巷道围岩的变形情况，结果表明：① 上工作面与下位巷道的采掘关系为相交与背向推进时，巷道围岩应力呈现出先增后减再增的趋势，在推进度为90 m时，最大应力值为6.5 MPa，应力集中系数为1.494，在推进度为100～110 m时，巷道围岩应力降低幅度最大，降低了53.2%，在推进度为150 m时最小，为0.95 MPa，之后不断增大，直到恢复至原岩应力。② 巷道围岩变形量在推进度为100～150 m时增长幅度较大，在150 m时顶板位移量达到最大，为0.036 m，随着巷道越接近边界煤柱，其巷道变形量越低。现场实测结果表明：上工作面过下位巷道时，巷道变形量有着显著增长，顶板最大位移量为3.41 cm，与数值模拟结果一致；相交推进过程中若地质条件简单可以适当加快推进速度，减小上工作面开采对下位巷道的影响。
关键词

近距离煤层巷道围岩下位内错巷道上工作面底板破坏辅运巷道主运巷道回采工作面
文章目录

0 引言
1 工程背景
2 近距离煤层开采上煤层底板破坏特征
3 数值模拟研究
3.1 模型建立及实验方案
3.2采场围岩变形规律
3.2.1 工作面回采对下位掘进巷道围岩应力的影响
3.2.2 下位巷道围岩位移分布规律
4 现场实测
4.1 测点布置方案
4.2 巷道围岩变形特征
5 结论
引用格式

张小军,孙佳瑞,马扬.近距离煤层采掘关系对下位巷道围岩变形规律影响研究[J/OL].工矿自动化,1-8[2024-09-03].https://doi.org/10.13272/j.issn.1671-251x.2024060079.
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