窄煤柱沿空掘巷巷道围岩变形影响因素及非对称支护技术研究

为确定窄煤柱沿空掘巷巷道围岩变形影响因素和围岩控制方案,以晋能控股集团煤业集团有限公司隆博煤业有限公司8507工作面回风巷为工程背景,基于正交试验和FLAC3D数值模拟试验对沿空掘巷巷道围岩变形影响因素、不同条件下巷道围岩变形特征、4～10 m不同宽度煤柱的塑形区破坏范围、巷道围岩应力分布和顶板位移特征进行研究.结果表明:在煤柱宽度、煤体内聚力、煤体内摩擦角、直接顶厚度和顶板强度5种影响因素中,煤柱宽度对巷道围岩变形影响最显著;随煤柱宽度增加,巷道围岩塑性区破坏和变形主要表现在窄煤柱帮、顶板、底板和实体煤侧等部位,塑性区范围变化较小;合理的煤柱留设宽度为8m;巷道围岩变形为非对称性变形,煤柱侧巷道顶板和帮部变形显著大于工作面开采侧的.根据窄煤柱沿空掘巷巷道围岩变形特征,提出"顶板和两帮锚网索+钢带、窄煤柱帮贴帮槽钢梁+注浆加固补强"的非对称支护方案.现场工业性试验结果表明,煤柱留设宽度和支护方案合理,巷道变形后能够满足工作面开采需要.研究结果可为类似地质条件下窄煤柱沿空掘巷巷道围岩控制提供参考依据.     

迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

为解决迎采对掘窄煤柱护巷围岩变形大、支护困难的问题,以高平七一煤业9104工作面运输巷为例,采用现场调研、数值模拟和工业性试验相结合的方法,对迎采对掘期间巷道围岩变形规律、煤柱尺寸及相应支护参数的确定进行了研究。结果表明:随着煤柱宽度的增加,巷道围岩变形量及煤柱内的应力分布特征呈现出明显的差异性,并基于此确定了七一煤业9104工作面运输巷合理煤柱宽度为5 m;迎采对掘动压巷道围岩位移调整过程主要集中在掘进工作面和临近回采工作面相遇前方20 m至后方100 m处,此阶段的巷道变形量约占总变形量的70.5%左右。工业性试验研究表明:5 m窄煤柱护巷及优化后的支护参数,能够有效控制巷道围岩变形,基本保证了巷道在其服务年限内的正常使用。     

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。     

多洞室群围岩稳定性数值模拟研究

该文以某地质条件为背景,采用力学分析、FLAC3D数值模拟对围岩损伤演化、围岩变形情况以及应力响应特征等进行了模拟分析,得出以下结论 ：洞室面积、围岩强度、应力环境以及扰动影响等对洞室围岩稳定性起至关重要的作用,同时,由于受到多洞室群开挖的影响,应力重新分布,塑性区、应力分布特征及围岩变形演化规律均有不同程度的变化,为后期围岩支护带来一定的困难。该研究可为地下多洞室围岩稳定性管理提供借鉴。