水压作用下防砂安全煤岩柱失稳机理及留设方法
本文选题:水压 + 楔形区 ; 参考:《煤炭学报》2017年02期
【摘要】:针对厚松散含水层、薄基岩等特殊地质条件下楔形区工作面防砂安全煤岩柱失稳溃砂的问题,以赵固一矿11071工作面突水溃砂灾害为例,结合地质钻孔资料,建立了楔形保水压采动溃砂地质模型。通过黏土液塑限试验,风化带岩石干燥饱和吸水率和崩解试验,得出了底黏及风化带泥类岩具有良好的隔水性能,可形成楔形保水压结构。并在此基础上,通过水压作用下风化带泥类岩采动裂隙扩展试验研究了受采动损伤的煤岩柱保护层在水压作用下失稳的内在致灾机理。结果表明:在高水压的作用下,风化带泥类岩采动裂隙扩展为管道,防砂煤岩柱保护层的阻砂性能失效;考虑煤岩柱保护层的损伤厚度,提出了水压作用下防砂安全煤岩柱的留设方法,并在11191工作面进行了工程应用,取得了预期效果。研究成果补充完善了我国防砂安全煤岩柱的留设方法,可减少煤矿溃砂事故。
[Abstract]:In view of the problem of sand control safety in working face of wedge area under special geological conditions, such as thick loose aquifer and thin bedrock, this paper takes 11071 face of Zhaogu No. 1 Mine as an example and combines geological drilling data. The geological model of sand collapsing in wedge hydrostatic mining is established. Through the clay liquid plastic limit test, the dry saturated water absorption and disintegration test of the weathered zone rock, it is concluded that the bottom viscosity and weathered zone mudstone has good water insulation performance, and can form a wedge-shaped water pressure retaining structure. On the basis of this, the mechanism of instability of coal and rock pillar protection layer under water pressure is studied by the test of mining crack expansion of mudstone in weathered zone under water pressure. The results show that under the action of high water pressure, the mining fissure of mudstone in weathering zone is extended to pipeline, and the sand control performance of the protective layer of sand control coal pillar is invalid, and the damage thickness of the protective layer of coal and rock pillar is considered. The retaining method of sand control safety coal pillar under the action of water pressure is put forward, and the engineering application is carried out in 11191 working face, and the expected results are obtained. The research results complement and perfect the method of setting up safe coal and rock pillars for sand control in China, which can reduce the accidents of coal mine sand collapse.
【作者单位】: 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;国家煤矿水害防治工程技术研究中心(北京);
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2013CB227903) 国家自然科学基金煤炭联合基金重点资助项目(U1361209)
【分类号】:TD822.3;TD323
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 蒋运仁;竖井延深中保安岩柱的排除方法[J];建井技术;1991年06期
2 周叔良;子彦;;竖井延深中保安岩柱的处理方法[J];世界采矿快报;1991年20期
3 董青红,曾兵,张志忠;杨庄煤矿应用有限元法确定防砂煤岩柱实例[J];徐煤科技;1999年02期
4 王怀玉;牟允军;曾现营;;安全煤岩柱性能研究及综合评价[J];安全与环境学报;2006年S1期
5 许光泉,胡友彪,涂敏,严家平;松散含水体下合理安全煤岩柱高度留设回顾与探讨[J];煤炭科学技术;2003年10期
6 乔治·罗姆 ,陈正科;用当量岩柱法设计巷道及地下结构的支护[J];江苏煤炭科技;1986年02期
7 张晓虎;任晓龙;刘得超;齐鹏;;岩柱失稳的非线性突变模型及其混沌演化特征[J];科学技术与工程;2014年05期
8 马萍;异面方位角不相等巷道间最小岩柱尺寸及位置的简便计算[J];煤矿设计;2000年12期
9 周晓明;刘长武;王东;曹磊;杜新亮;;岩柱应力分布规律及其稳定性分析[J];铜业工程;2011年03期
10 晏莉;阳军生;张学民;刘宝琛;;水平互层岩体并行隧道中间岩柱稳定分析[J];岩石力学与工程学报;2009年S1期
相关会议论文 前9条
1 甘圣丰;罗运辉;张军;;百善煤矿6125工作面防砂煤岩柱厚度分析[A];矿山地质灾害成灾机理与防治技术研究与应用[C];2009年
2 郭佳奇;乔春生;曹茜;;侧部高压富水溶腔与隧道间岩柱安全厚度研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
3 潘峰;李国旗;任培良;;突出煤层近煤岩巷掘进安全岩柱的考察确定[A];第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C];2012年
4 刘天习;;用函数极值方法确定立交倾斜巷道之间岩柱尺寸[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
5 朱传峰;;巨厚松散层下采煤防砂煤岩柱留设的设想与实践[A];矿山建设工程新进展——2005全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2005年
6 赵仁政;李祥华;付金峰;;相邻巷道或硐室的应力分布及巷间岩柱宽度选择[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2003年
7 程文洲;;试论浅层铁矿井下开采安全矿岩柱预留[A];第十六届六省矿山学术交流会论文集[C];2009年
8 刘东升;郭典伟;;厚冲积层下留设防砂煤岩柱工程地质研究[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
9 张照太;;TBM长距离大弧度绕行通过薄层岩柱的施工[A];地基基础工程与锚固注浆技术:2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年
相关硕士学位论文 前7条
1 刘彪;急倾斜煤层层间岩柱动力失稳致灾机制研究[D];西安科技大学;2015年
2 宿钟鸣;红土地大跨度轻轨车站开挖过程力学分析及核心岩柱优化[D];重庆交通大学;2011年
3 吴安斌;48采区含水层下煤岩柱合理留设研究[D];安徽建筑大学;2013年
4 巫峰;大跨小净距隧道施工期中岩柱力学分析及应用研究[D];广东工业大学;2011年
5 刘磊磊;大型断层煤岩柱合理留设技术研究[D];安徽建筑工业学院;2012年
6 窦家环;厚含水松散层下煤岩柱合理留设研究[D];安徽理工大学;2007年
7 陈桂林;青东矿I3采区煤岩柱合理留设参数研究[D];安徽理工大学;2015年
,本文编号:1783142
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1783142.html