掘进巷道空顶板壳理论分析与超越函数的数值解算及其验证

合理空顶距的确定对巷道安全高效掘进意义重大.采用理论推导计算与数值模拟相结合的方法,对不同空顶距离的掘进巷道围岩应力分布及塑性区演化特征进行分析,并提出安全合理空顶距离及支护优化设计.结果表明:掘进工作面超前煤体内部塑性区宽度与超越函数特征值呈负相关自然对数关系,当特征值为0时,塑性区最大宽度为2.02 m;推导所得公...     

破碎顶板条件下巷道掘进空顶距研究

为确定顶板破碎时的巷道掘进空顶距,提出了1种确定空顶距的试验方法,通过对巷道顶板采用特殊的支护方式,保证巷道顶板在短时间、小范围内处于自由状态,在此期间观察顶板表面变形及内部离层的情况,判断顶板稳定性,从而初步确定合理的掘进空顶距。根据设计的防护装置在建新矿4103工作面胶运顺槽进行了实践,并通过数值模拟验证一次掘进不同空顶距长度时巷道稳定性,最终得出巷道掘进空顶距合理数据,通过在建新矿的成功运用,大大提高了巷道掘进速度。     

巷道掘进施工中空顶区顶板稳定控制研究

结合工程实例,分析了巷道掘进空顶距的确定方法,合理设置巷道掘进空顶距,保证稳定控制顶板结构,显著减少了支护与掘进交替作业频率,确保提升巷道掘进效率,具有显著的经济效益。     

巷道掘进施工作业中空顶区顶板稳定性控制研究

为更好地控制巷道空顶区顶板,结合掘进工程实例,提出了确定掘进巷道空顶距的方法,进行了巷道空顶距确定试验与具体实施,分析了空顶距试验数据,并进行了模拟验证,通过选用合适的空顶距,减少了支护与掘进交替作业频率,提升了巷道掘进效率,为企业带来了更多经济效益。     

榆家梁煤矿52煤三盘区边界巷连采机掘进面合理空顶距设计

为确定榆家梁煤矿52煤三盘区边界巷连续采煤机掘进巷道空顶距的合理长度,建立了空顶巷道薄板模型,得出最大空顶距为10 m,确保了巷道的安全高速掘进。     

察哈素煤矿掘进工作面合理空顶距的确定

为确定察哈素煤矿3103工作面连续采煤机掘进巷道空顶距的合理长度,根据测量仪器观测数据的分析研究,最终得出掘进巷道合适空顶距为7.3 m。克服了空顶距选择的盲目性,实现了空顶距选择的定量分析,保证了巷道掘进的速度和安全性,为煤矿高效生产提供了指导。     

巷道掘进空顶距确定的差分方法及其应用

提出了一种空顶距确定方法。该方法首先建立顶板稳定分析力学模型，然后采用差分法计算得到顶板应力分布规律与空顶距的关系，根据顶板应力与其抗压强度和抗拉强度关系判定顶板稳定性，在此基础上确定合理掘进空顶距。结合张双楼煤矿9802工作面回采巷道生产地质条件，应用该方法确定了巷道合理空顶距为6 m。在6 m大循环进尺掘进条件下采取2 m小循环内临时支护、高预紧力锚杆支护技术，现场应用效果表明，该方法有效控制了巷道围岩变形、提高了掘进速度。     

基于连采施工工艺巷道掘进空顶距研究

 提出了一种确定空顶距的试验方法,通过对巷道顶板采用特殊的防护方式,保证巷道顶板在短时间、小范围内处于自由状态,在此期间观察顶板表面变形及内部破坏的情况,判断顶板稳定性,从而初步确定合理的掘进空顶距。根据自己设计的防护装置在察哈素煤矿3101工作面胶运顺槽进行了实践。然后通过数值模拟验证一次掘进不同空顶距长度时巷道稳定性,最终得出巷道掘进空顶距合理数据,并已成功运用于察哈素矿。     

异形巷道空顶区围岩稳定性及关键影响因素分析

针对某矿5煤层异形回采巷道,基于薄板理论得到异形巷道空顶距计算公式,分析了不同因素对空顶距的影响规律及权重,并采用FLAC^3D数值模拟分析了不同因素对空顶区围岩变形特征及垂直应力分布的影响规律。研究结果表明：空顶区顶板的稳定性与抗拉强度、巷道半宽、顶板厚度、顶板倾斜角度、侧压系数及埋深有关,其中巷道宽度及薄板厚度是关键影响因素;根据5煤层地质条件,确定异型巷道的理论最大空顶距为3.653 m,考虑安全系数实际最大空顶距不超过3 m;数值模拟确定合理的支护强度及与巷道方向一致的最大水平应力分布方位,可为快速掘进提供有利条件。在3X51S掘进工作面进行现场应用,空顶距离达到2～3 m,一定程度上提高了掘进速度,且巷道稳定后最大位移不超100 mm,表明应用效果较好。     

大断面拱形巷道综掘掘支作业合理空顶距探讨

为提高干河煤矿三采区辅助运输巷综掘机掘支作业效率,保证支护效果,通过建立巷道空顶区顶板力学模型,对合理的空顶距进行理论分析,结合现场实际情况确定4.8 m的空顶距,并通过FLAC3D软件研究4.8 m空顶距条件下巷道掘进期间和掘进稳定后围岩的稳定性。发现该条件下巷道浅部围岩虽有所破坏,但其破坏深度与围岩承受应力均在控制范围内,可满足巷道安全掘进要求。研究结果现场应用后该巷道从掘进至稳定围岩变形量均控制在有效范围内,即4.8 m空顶区长度合理。