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文檔簡(jiǎn)介
1、我國(guó)很多礦區(qū)面臨著資源枯竭的問(wèn)題,為了高效合理地回收剩余資源,大多數(shù)的礦井都優(yōu)先考慮跨上(下)山回采的形式。此方式有助于減少巷道的掘進(jìn)量特別是底板巷道的開(kāi)掘,從而達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本的良好效果。然而上(下)山在未受跨采影響時(shí),巷道維護(hù)狀況良好,一旦受到程度劇烈的跨采動(dòng)壓影響后,巷道維護(hù)變得十分困難。因此,如何控制跨上山巷道圍巖穩(wěn)定性就成為生產(chǎn)過(guò)程中亟需解決的問(wèn)題。
作為本文工程研究背景的海孜煤礦83采區(qū)下山巷道受736工作面跨采擾
2、動(dòng)影響,且巷道處在下部10煤回采后的采空區(qū)上方,圍巖外部環(huán)境惡劣。本文采取理論分析、數(shù)值模擬、相似試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等多種方法探究了在下部煤層開(kāi)采后的采空區(qū)上方,下山巷道的合理布置區(qū)域;跨采時(shí)的多種因素對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性的影響程度,同時(shí)針對(duì)動(dòng)壓巷道的不同變形破壞情況提出了合理的加固措施,并得到現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。本文的主要研究成果如下:
(1)通過(guò)對(duì)下部10煤開(kāi)采覆巖破壞的力學(xué)分析和覆巖運(yùn)移規(guī)律的數(shù)值模擬,得出采空區(qū)覆巖“兩帶高度”和卸壓范圍
3、。
(2)構(gòu)建采動(dòng)支承應(yīng)力增量力學(xué)模型,分析了超前和側(cè)向支承壓力在底板中的傳播規(guī)律,并依據(jù)塑性理論分析出7煤工作面底板破壞范圍。從巖石強(qiáng)度和支護(hù)結(jié)構(gòu)角度對(duì)圍巖破裂范圍的的主要影響因素進(jìn)行分析,并探討了跨采不同階段巷道變形破壞情況。
(3)通過(guò)數(shù)值模擬,對(duì)比分析了不同掘進(jìn)位置巷道圍巖的穩(wěn)定性,估測(cè)出巷道布置的合理位置。運(yùn)用數(shù)值模擬對(duì)比分析了10煤開(kāi)采前、后巷道受7煤跨采擾動(dòng)過(guò)程中的圍巖穩(wěn)定性影響程度,得出了巷道所處不同
4、空間位置、巷道圍巖的巖性不同以及與周邊巷道的不同位置關(guān)系時(shí)巷道圍巖變形破壞和應(yīng)力分布演化特征。結(jié)果表明:巷道與工作面距離愈近、巷道圍巖巖性愈差、與周邊巷道的相距愈近,巷道圍巖的變形破壞程度愈嚴(yán)重;10煤開(kāi)采前、后下山巷道受采動(dòng)影響的整體演變規(guī)律基本一致,但10煤開(kāi)采后應(yīng)力集中較小,而圍巖變形程度較小。通過(guò)相似模擬試驗(yàn)進(jìn)一步論證了巷道在7煤跨采時(shí)各種影響因素對(duì)巷道圍巖的作用效應(yīng)。
(4)基于理論、數(shù)值分析和相似試驗(yàn)的結(jié)論并結(jié)合現(xiàn)
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