3111工作面动压巷道围岩控制技术研究

不同采掘配合方式对巷道围岩产生的采动影响不同,从围岩塑性区破坏深度、单元体破坏个数、破坏面积和围岩最大变形值来看,先采后掘的采掘配合方式对围岩的采动影响最小,要优于先掘后采和巷面同采的采掘配合方式,从巷道围岩平均变形值来看,巷面同采的采掘配合方式对围岩的采动影响最小,要优于先掘后采和先采后掘的采掘配合方式。     

厚煤层综放工作面覆岩运移规律研究

针对厚煤层综放工作面覆岩突然性断裂垮落导致动力灾害的问题,根据煤岩层赋存条件和开采布局,考虑工作面顶板裂隙分布规律和开采扰动影响,采用现场勘察、岩石力学实验、数值计算等分析方法,综合分析厚煤层综放工作面覆岩运移活动规律。结果表明:受重力作用,覆岩垮落自采空区中心向四周均匀发展,岩层在拉伸应力作用下拉伸应力区呈U形破坏分布;随着掘进深度与层位的延伸,工作面顶板破坏区相互铰接形成稳定结构,阻碍了顶板运动;工作面来压步距较大,覆岩垮落冲击矿压载荷量级较大,工作面中上部区域覆岩运移量大于下部区域。     

窄煤柱沿空掘巷围岩变形特征及控制技术研究

针对沿空掘巷围岩两帮变形大的问题,结合某矿15014工作面回风顺槽工程地质条件,对不同窄煤柱下的巷道围岩变形量进行数值模拟,最终确定合理窄煤柱宽度为6 m。工程实践表明:当采用6 m窄煤柱沿空掘巷时,顶底板移近量最终稳定在190 mm、两帮变形量稳定在270 mm左右,既能够提高煤炭的回采率,又能够有效控制巷道围岩变形。     

基于“弹性孔理论”的巷道围岩结构失稳研究

开挖扰动作用下巷道围岩失稳与卸荷易诱发掘进工作面岩体大范围垮落,甚至导致围岩动力灾害,严重制约现场安全高效掘进。针对巷道围岩结构失稳问题,基于"弹性孔理论",系统总结了开挖扰动诱发片帮的4种类型,分析顶板结构、巷道围岩失稳机制;采用ABAQUS有限元数值计算软件分析巷道围岩结构失稳机理和灾变特征,巷道经过支护后,顶板运移量大幅度减小,同时减缓覆岩整体性破坏程度。结果表明,受巷道掘进扰动影响,顶板更易发生结构失稳,巷道支护能够有效阻碍覆岩顶、底板运移,缓解岩体灾变概率,动力灾害得到有效控制,巷道实现安全掘进。