表面支护与围岩加固对大巷塑性区发育的影响研究

余吾煤业开采其西翼采区,巷道布置方案采用5条大巷并列布置在煤层中.但现场实测及实践结果表明,这5条大巷受放顶煤工作面开采扰动的强烈影响,巷道变形破坏较为严重.为进一步优化该矿巷道支护设计方案,采用数值模拟方式对比分析了锚杆(索)加固及表面支护对开拓大巷稳定性及塑性区发育的影响.研究结果表明,由于开拓大巷布置在厚煤层中,...     

近直立煤层群水平分段开采应力分布与演化特征

为揭示近直立煤层群水平分段综放开采条件下围岩应力分布与动态演化特征,以乌东煤矿南采区B1+2和B3+6工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟等方法,对同水平两工作面交替开采的应力分布与动态演化特征开展了研究。结果表明:随开采深度增加,整体上两工作面煤体支承压力峰值不断增大,峰值点不断下移;煤体应力集中峰值呈锯齿状波动增长,应力峰值点下移距离呈阶梯状增长,B3+6工作面优先开采对B1+2煤体起到卸压作用,降低了其应力集中峰值,B3+6煤体应力峰值始终大于B1+2煤体,应力峰值位置始终低于B1+2煤体应力峰值位置;函数拟合得出了应力集中峰值与应力峰值位置与2个工作面开采深度的线性相关关系式;提出了随开采深度增加冲击地压防治方案优化思路。     

羊场湾煤矿上行开采合理巷道断面形状确定

为了研究羊场湾煤矿上行开采条件下合理巷道断面形状选择问题,通过理论计算二煤开采后的“两带”高度,现场实测采空区覆岩破坏范围,总结不同巷道断面形状的优缺点及适用范围,采用FLAC^3D数值模拟软件模拟研究了上行开采条件下巷道围岩的受力与变形破坏特征,并进行了现场验证。研究表明:二煤开采后,裂隙带高度约为38.75～49.95m,围岩完整性较低,上行开采巷道位于裂隙带内;模拟得出了直墙半圆拱形断面巷道在上行开采条件下围岩稳定性最好,微拱形次之,矩形最差;结合数值模拟分析与现场验证最终确定了采用微拱形断面最为合适。     

高寒地区厚煤层上冻土体冻融循环后破坏特征研究

为了揭示高寒地区厚煤层上冻土体冻融循环破坏特征,以高寒地区厚煤层上冻土体为研究对象,采用电液伺服岩石单轴实验机进行岩石力学试验,利用非金属超声波检测仪测试人工试件波速,得到了在不同含水量下冻融循环次数对于冻土体结构、峰值强度、弹性模量以及裂隙发育的影响特征。研究结果表明,随着冻融循环次数增加,一定含水率条件下的人工冻土试件的峰值强度-冻融循环次数和弹性模量-冻融循环次数的拟合函数关系曲线均为“开口向下”的抛物线,弹性模量以及峰值强度的降幅取决于应变累积速度以及损伤发展速度;随着冻融循环次数增加,人工冻土试件的波速逐渐减小,即内部孔隙、裂隙发育状况良好。从细观力学角度分析,历经数次冻融循环后,冻土渗透系数逐渐增大,水分迁移速度加快,冻胀力作用效果明显,细颗粒土逐渐被压实,同时产生大量的新生微裂隙,孔隙率逐渐增大。