羊场湾煤矿小煤柱沿空掘巷稳定性分析及控制技术研究

发布时间：2024-03-08 02:58

　　在煤矿深部开采过程中,矿压显现明显,为确保准备巷道可以安全的进行施工,就需要留设大煤柱来减小矿压影响,但这不仅造成了煤炭资源的浪费,并且会导致一系列的动力灾害事故。故而,深入研究小煤柱沿空掘巷开采技术对于深部矿井安全高效的开采具有十分重要的理论及现实意义。论文采用的方法有:理论分析、现场实测、数值计算分析、物理相似材料模拟实验等,对小煤柱沿空掘巷稳定性分析及控制技术进行了系统研究,得出以下主要结论:(1)根据沿空掘巷围岩的“大、小结构”特征,依据沿空掘巷三角块力学模型,计算出了弧形三角块的位置、几何等主要参数,确定了沿空掘巷上覆岩层的五种断裂结构形式和沿空掘巷小煤柱巷道围岩变形破坏特征,揭示了沿空巷道顶底板失稳、小煤柱失稳、铰接岩板半拱小结构失稳机理。(2)根据数值模拟结果、现场实测确定了工作面来压步距、采场顶板结构演化过程及工作面矿压显现特征。并结合围岩支承压力分布内外应力场理论,进行了沿空巷道煤体侧向支承压力内外应力场分区,根据理论计算和现场监测确定工作面支承压力“内应力场”范围为9.5¹1m。提出了内应力场范围内掘进的小煤柱护巷技术,设计沿空巷道煤柱留设宽度...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1深部倾斜煤层沿空掘巷结构力学模型

1.1深部倾斜煤层沿空掘巷结构力学模型[33掘巷构造破碎区内围岩偏应力的分布特及峰值位置随着煤柱宽度的增加均会产处于构造破碎区内的围岩易产生崩解破坏帮垮塌和巷道底鼓等现象[35]。不同厚度、强度、埋深和基本顶强度的煤、采动和支护强度等因素影响下的窄煤柱窄煤柱变形破坏的关键影响因....

图1.2技术路线

图1.2技术路线

图2.1130205工作面采掘平面布置图

图2.1130205工作面采掘平面布置图130205工作面走向长度1910m（可采长度1583m），倾向长度332m（切眼），煤层厚度8.6～9.4m（平均9.0m），可采储量582.56万吨。采用综合机械化放顶煤开采工艺，利用ZF13000/25/43D....

图2.2工作面顶底板岩性状况图

2小煤柱沿空巷道围岩破坏机理11图2.2工作面顶底板岩性状况图2.2工程实测为了研究能够准确指导现场，对羊场湾煤矿正在回采的130202工作面进行了矿压观测，并收集、分析相关数据。2.2.1观测仪器布置（1）监测指标：煤体应力，围岩变形量（2）监测仪器：柔性探测单元....

本文编号：3921903