基于蠕變試驗的深井采區(qū)上山煤柱長期穩(wěn)定性研究.pdf

1、采區(qū)上山護巷煤柱一般服務(wù)時間較長，在較高地應(yīng)力作用下表現(xiàn)出明顯的蠕變特征，成為影響其長期穩(wěn)定性的重要因素。本文以孔莊煤礦Ⅳ1采區(qū)上山煤柱的長期穩(wěn)定性為研究背景，采用理論分析、現(xiàn)場實測、室內(nèi)試驗及數(shù)值模擬計算相結(jié)合的方法，對深井采區(qū)上山護巷煤柱長期穩(wěn)定性進行了研究。
　?、?采區(qū)7433首采工作面的礦壓監(jiān)測結(jié)果分析表明，工作面支承壓力的明顯影響范圍為71.74m、劇烈影響范圍為30.56m，為采區(qū)上山煤柱穩(wěn)定性評價提供了實測依據(jù)。采

2、用島津AX-G250試驗機對工作面煤樣進行了基本力學性質(zhì)試驗和蠕變試驗，結(jié)果表明，煤巖蠕變特征明顯，存在蠕變門檻值，其長期強度為單軸抗壓強度的49％左右;應(yīng)用改進的Burges模型可以較好地描述煤巖的蠕變特征，并回歸得到了煤巖蠕變參數(shù)，為上山煤柱長期穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析提供了可靠依據(jù)。
　　采用FLAC3D軟件對7433工作面進行了開挖模擬，分別對不考慮和考慮煤巖蠕變特性狀態(tài)下的煤柱應(yīng)力及應(yīng)變情況進行了分析:工作面超前支承壓力影響范

3、圍為75m，與理論計算及實測值基本吻合;隨著煤柱寬度的減小，煤柱趨于穩(wěn)定的時間越來越長，垂直位移量也逐漸增大，保持其長期穩(wěn)定狀態(tài)下的煤柱寬度不應(yīng)小于85m。煤柱長期穩(wěn)定性模擬表明，時間效應(yīng)對其穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響;采區(qū)設(shè)計確定的100m寬度保護煤柱偏保守，可以適當減小護巷煤柱寬度。
　　在7432工作面所對應(yīng)的行人上山中布置煤柱長期穩(wěn)定性監(jiān)測點，并對9個月內(nèi)的監(jiān)測結(jié)果進行了分析，表明采區(qū)上山受工作面超前支承壓力影響很小，在監(jiān)測期內(nèi)上