多因素影响下深部回采巷道围岩变形规律与控制对策研究

发布时间：2018-04-13 22:41

  本文选题：深部回采巷道 + 多因素　； 参考：《采矿与安全工程学报》2017年04期

【摘要】：针对高水平应力赋存下淮南矿区深部13-1煤回采巷道支护体失效普遍发生、部分巷道断面收缩率达58.1%等强烈矿压显现,采用现场实测、模型试验、数值模拟和理论分析等手段,研究了埋深、断面形状及尺寸、面长、采高、支护体长度对深部回采巷道围岩变形破坏的影响,提出了"开掘方位优化、强帮护顶、断面优化、分区控顶分级加强"等深部回采巷道围岩控制原则。真三轴模型试验结果表明:随着埋深、回采动压的增加,回采巷道围岩径向应变从"浅部拉、深部零应变"到"拉压交替分布"再到"非线性大应变";与小断面矩形相比,大断面巷道围岩移近量虽大0.45 m但收敛率降低了7.2%。采用数值模拟确定了13-1煤回采巷道围岩变形的影响因素顺序:埋深采高支护体长度面长;900 m埋深时,顶底、两帮移近量均近650 mm。提出了大断面预留大变形、直墙平顶拱形断面优化、加强巷帮支护、超前自移支架控制顶板、信号柱及时补强支护等控制对策。工程实践结果表明,综合技术较好地控制了深部回采巷道围岩变形,保障了巷道在服务期内的安全使用。
[Abstract]:In view of the failure of deep 13-1 coal mining roadway support in Huainan mining area under high level stress, the shrinkage rate of some roadway sections reaches 58.1% and so on. The field measurement, model test, numerical simulation and theoretical analysis are adopted.The influence of depth, shape and size of section, length of face, height of mining and length of supporting body on the deformation and failure of surrounding rock of deep mining roadway is studied.The control principle of surrounding rock of deep mining roadway is strengthened by partition control and classification.The results of true triaxial model test show that with the increase of mining pressure and buried depth, the radial strain of surrounding rock of mining roadway changes from "shallow drawing, deep zero strain" to "alternating distribution of tension and compression" to "nonlinear large strain".The surrounding rock mass of large section roadway is larger than 0.45 m, but the convergence rate is decreased by 7.2%.The order of influencing factors of surrounding rock deformation of 13-1 coal mining roadway is determined by numerical simulation. When the length of support is 900m, the top and bottom, the two sides are nearly 650 mm..The control countermeasures are put forward, such as large section reserved for large deformation, flat top arch section optimization of straight wall, reinforcement of roadway support, advance self-moving support to control roof, timely reinforcement of signal column and so on.The engineering practice results show that the comprehensive technology can control the surrounding rock deformation of the deep mining roadway and ensure the safe use of the roadway during the service period.
【作者单位】： 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室;安徽理工大学能源与安全学院;安徽理工大学土木工程博士后科研流动站;
【基金】：国家自然科学基金项目(51504006,51474005) 安徽省自然科学基金项目(1508085SQE211) 中国博士后科学基金项目(2016M592033)
【分类号】：TD322;TD353

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1746558