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深井沿空留巷非对称破坏机制与控制技术研究

发布时间:2019-05-14 22:11
【摘要】:针对深井沿空留巷围岩非对称变形与控制难题,综合现场调研、理论分析、数值模拟及实测方法,探析围岩矿压显现几何形态、严重程度及动态演化过程,阐明深井沿空留巷围岩不对称变形破坏机制,并提出围岩结构分级分区耦合支护关键技术。结果表明:1)围岩剪切塑性破坏区和拉伸塑性破坏区主要分布于采空区边缘直接顶、实体煤帮和底板中,分布范围大且不均匀;2)关键部位(充填区域顶板)碎裂引发围岩各区域支护体被逐个击溃,依次是充填体偏心受载压裂、巷内顶板倾斜下沉、片帮外鼓和严重底鼓;3)煤岩层成岩性差且分布不均衡、不对称围岩结构的非耦合支护及其在强采动高应力状态下碎裂扩容、长期蠕变是围岩非对称变形的主因;4)将留巷围岩划分为4级9个支护分区,并具体分析各分区支护体力学效应及其保持围岩稳定性方面的作用,研究成果应用于深部沿空留巷并取得良好效果。
[Abstract]:In view of the problems of asymmetric deformation and control of surrounding rock along goaf in deep wells, the geometry, severity and dynamic evolution of surrounding rock pressure are analyzed by means of field investigation, theoretical analysis, numerical simulation and measurement. This paper expounds the asymmetrical deformation and failure mechanism of surrounding rock along goaf in deep well, and puts forward the key technology of classified and zonal coupling support of surrounding rock structure. The results show that: 1) the shear plastic failure zone and tensile plastic failure area of surrounding rock are mainly distributed in the direct top of goaf edge, solid coal side and floor, and the distribution range is large and uneven; 2) the fragmentation of the key parts (roof in the filling area) leads to the collapse of the supporting bodies in each area of the surrounding rock, followed by eccentric load fracturing of the filling body, inclined subsidence of the roof in the roadway, external bulging and serious bottom drum on the side of the piece; 3) the formation and lithology of coal and rock strata are poor and the distribution is uneven. The uncoupled support of asymmetric surrounding rock structure and its fragmentation and expansion under strong mining and high stress state, long-term creep is the main cause of asymmetric deformation of surrounding rock. 4) the surrounding rock of retaining roadway is divided into 4 grades and 9 supporting zones, and the mechanical effect of each partition supporting body and its function in maintaining the stability of surrounding rock are analyzed concretely. The research results are applied to the deep goaf retaining roadway and good results are obtained.
【作者单位】: 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;中国矿业大学矿业工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51574243,51504259) 江苏省基础研究计划项目(BK20151145) 江苏省高校优秀中青年教师和校长境外研修计划项目
【分类号】:TD353

【参考文献】

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本文编号:2477091

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