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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
近距离煤层回采巷道非对称破坏机理及其控制
  • 69
  • 作者

    丁自伟李帅张杰蔡敏博李亮姬东康萌

  • 单位

    西安科技大学能源学院陕西陕煤韩城矿业有限公司下峪口煤矿陕西煤业化工技术研究院有限责任公司

  • 摘要
    近距离煤层开采时,上位煤层的遗留煤柱集中应力会对下位煤层邻近采空区的巷道掘进产生扰动影响。针对下峪口煤矿3#下煤层回采巷道掘进时产生的非对称变形破坏及支护困难等问题,结合现场地质条件,采用力学分析、数值模拟和现场试验的方法,探究23306下进风巷掘进期间产生的非对称变形机理,并提出合理的巷道支护参数及工艺,改善了巷道围岩条件。研究结果表明:上位煤层遗留煤柱及本煤层邻近采空区的存在导致巷道围岩主应力方向及大小发生变化,而非均匀的应力分布致使巷道围岩塑性区呈现蝶形破坏,因巷道顶板水平应力变化幅度大、剪切应力大,造成巷道顶板极度破碎,顶板至上覆采空区间全为塑性区分布,顶板两侧应力及塑性区的差异性分布是造成巷道非对称变形的主要原因;数值模拟得到煤柱内X-Y、X-Z、Z-Z方向的应力受本煤层邻近采空区的影响较大,巷道两侧应力大小不等,致使巷道产生非对称变形;根据巷道围岩的受力状态、工作面地质条件及支护成本,优化了巷道支护参数,现场应用效果良好。
  • 关键词

    近距离煤层回采巷道非对称变形蝶形破坏围岩控制

  • 文章目录
    1 现场概况
    1.1 工程概况
    1.2 巷道非对称变形破坏特征
    1.3 巷道非对称破坏影响因素
    2 巷道非对称变形力学机制分析
    2.1 3#煤采空区底板力学模型建立
    2.2 3#煤采空区底板应力状态求解
    3 巷道非对称变形数值模拟
    3.1 数值模拟的建立
    3.2 数值模拟结果分析
    4 巷道控制对策
    4.1 巷道已有支护措施改进
    4.2 支护参数优化设计
    5 结 论
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