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厚煤层综放面切顶留巷关键参数研究及其工程应用
  • 71
  • 作者

    马洁腾张昌锁张胜利张晨韩秉呈

  • 单位

    山西潞安矿业（集团）有限责任公司古城煤矿太原理工大学矿业工程学院太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室

  • 摘要
    古城煤矿6 m煤厚N1302工作面采用混凝土柔模充填技术沿空留巷，存在巷道变形严重、返修次数多的问题。为解决沿空留巷后巷道稳定性问题，采用了“柔模充填+聚能爆破预裂技术”。基于工作面顶板覆岩特征，综合运用理论分析和数值模拟的方法，结合现场施工条件，确定了切顶高度20.5 m、切顶角度5°的深孔预裂爆破方案。研究结果表明，切顶后煤壁内弹塑性交界线内移，内应力场范围增大，高位砌体梁结构作用明显。随切顶高度的增加，充填体支护阻力和围岩变形量先减小后稳定；随切顶角度的增加，充填体支护阻力和围岩变形量不断增大。现场切顶施工后围岩变形量相比不切顶前顶底板移近量减少了56%，两帮移近量减少了72%，减少了后期维护成本，可为同类条件下煤矿切顶留巷提供经验参考。
  • 关键词

    厚煤层沿空留巷切顶卸压理论分析数值模拟

  • 文章目录
    引 言
    1 工程背景：
    2 切顶关键参数的确定
    2.1 切顶关键参数理论分析
    2.1.1 切顶高度理论计算
    2.1.2 切顶角度理论计算
    2.2 切顶关键参数数值模拟分析
    2.2.1 二维地质模型建立与边界条件设定
    2.2.2 切顶高度数值模拟
    2.2.3 切顶角度数值模拟
    3 切顶后顶板结构演化及充填体支护阻力计算
    3.1 工作面顶板结构演化特征
    3.1.1 N1302工作面关键层确定
    3.1.2 顶板断裂形式
    1尺寸、位置及受力情况确定'>3.1.3 关键块B1尺寸、位置及受力情况确定
    3.1.4 关键块的稳定性
    3.2 支护阻力计算
    4 工业性试验
    5 结论
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