鹿台山矿沿空留巷切顶卸压围岩控制技术研究

发布时间：2020-03-23 18:34

【摘要】：本文以鹿台山矿2204工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟、工程实践等方法探究了在坚硬顶板下,切顶卸压对沿空留巷的作用机理,得出以下结论:(1)结合理论分析与数值模拟等方法,揭示了留巷期间充填体的应力及裂隙发育规律,并提出了坚硬顶板切顶卸压的必要性,在此基础上给出了顶板预裂卸压的技术思路。(2)运用UDEC软件模拟沿空留巷围岩应力变化,在此基础之上进行了沿空留巷切顶卸压模拟实验,得到沿空留巷期间以及切顶卸压后的应力、位移演化规律,并对卸压前后的应力与变形情况展开了对比分析。(3)数值模拟切顶后充填体内部峰值应力由22MPa-27MPa降至14MPa-18MPa,切顶氋度对充填体应力呈反向正态分布,切顶高度应保持在一定范围内最好,深入研究切顶参数(切缝深度、切顶角)对围岩变形及应力的影响,探究参数具体如下:切缝深度(4m、8m、12m、16m),通过数值模拟和现场工业性试验,得出2204工作面切顶高度最优解是12m,切顶角度的改变使其墙体应力呈波浪型发展,通过数值模拟改变切顶角度(10°、15°、20°、30°、45°)得出得出2204工作面切顶角最优解在30°,与工业实践保持一致。(4)设计巷道围岩监测方案,进行现场工业试验,通过现场实践数据测量发现,巷道滞后的工作面在80m左右,巷道变形速率最快,失稳性最高,而在总体变化情况中,两帮与顶板的变形量占据很大比例。
【图文】：

2 矿井地质概况及沿空留巷工艺强度 26.9～32.6MPa，平均 28.9MPa，为中硬岩石。面布置有 2204 轨道顺槽、2204 皮带顺槽、2204 工，均沿 2#煤层顶板布置，断面为矩形断面，采用锚网作面采用沿空留巷切顶卸压技术后，2204 工作面通L 型通风方式，2204 皮带顺槽为主进风巷，2204 轨带顺槽（保留下来的 2204 轨道巷）、2203 工作面切4 工作面回风系统，如图 2-2 所示。

图 2-3 2204 轨道顺槽支护断面图Figure 2-3 2204 Track slot support section diagram护：网索支护。锚杆配件：项目使用的是高强锚杆螺母 M24高强托盘调心球垫以及尼龙垫圈。采取的加长树脂类的锚加长锚固，锚固力设定值要求必须高于或等于190KN而置：每排 5 根，间距 900mm，排距 1000mm。锚杆垂直分距巷帮 400mm,两侧肩角锚杆与顶板夹角不小于 80。支护：强度锚杆进行支护。锚杆预紧扭矩达到 100N·m，，要求锚固少达到该水平。并且煤柱帮支护与顶板支护所采取的锚杆完全相同的。锚杆的布置方式为：每排布置 3 根，间距m，锚杆全部水平布置，帮上部锚杆距顶板为 300mm，mm。面沿空留巷工艺(Technology of Gob-side Entry
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD353

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 袁超峰;袁永;朱成;孟朝贵;;薄直接顶大采高综采工作面切顶留巷合理参数研究[J];煤炭学报;2019年07期

2 魏锦周;;浅埋中厚煤层沿空切顶自动成巷的稳定性分析[J];煤炭与化工;2018年03期

3 高永格;张开;靳志新;;切顶对巷道围岩变形影响的数值模拟分析[J];煤炭技术;2017年12期

4 王炯;刘雨兴;马新根;蒋骞骞;张正俊;;塔山煤矿综采工作面切顶留巷技术[J];煤炭科学技术;2019年02期

5 邵福兵;;工作面水力致裂切顶卸压技术浅析[J];能源技术与管理;2019年05期

6 高玉兵;何满潮;杨军;马新根;;无煤柱自成巷空区矸体垮落的切顶效应试验研究[J];中国矿业大学学报;2018年01期

7 何满潮;郭鹏飞;王炯;王浩;;禾二矿浅埋破碎顶板切顶成巷试验研究[J];岩土工程学报;2018年03期

8 惠兴田;胡梓俊;;切顶留巷下挡矸支护研究[J];煤炭技术;2018年06期

9 张东平;;中厚煤层预裂爆破切顶卸压主要参数研究[J];山东煤炭科技;2019年07期

10 张俊满;张孝荣;呼少平;崔浩;;Z型工作面切顶留巷支护技术研究[J];陕西煤炭;2018年06期

相关会议论文 前5条

1 魏庆龙;王宏宇;;某矿切顶成巷采空区漏风规律研究[A];北京力学会第二十五届学术年会会议论文集[C];2019年

2 陈景;王思明;;切顶卸压双向聚能预裂爆破参数设计及优化[A];北京力学会第二十五届学术年会会议论文集[C];2019年

3 郭国华;;浅孔爆破在切顶房柱法中的实践[A];第二十五届粤鲁冀晋川辽陕京赣闽十省市金属学会矿业学术交流会论文集（上册）[C];2018年

4 王晓龙;张文龙;;东保卫煤矿三采区-620m工作面预裂切缝爆破试验设计[A];北京力学会第二十五届学术年会会议论文集[C];2019年

5 鄢陵;;缓倾斜中厚难采氧化矿体采矿方法探讨[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年

相关博士学位论文 前3条

1 高玉兵;柠条塔煤矿厚煤层110工法关键问题研究[D];中国矿业大学(北京);2018年

2 徐刚;综放工作面切顶压架机理及应用研究[D];煤炭科学研究总院;2019年

3 杨登峰;西部浅埋煤层高强度开采顶板切落机理研究[D];中国矿业大学(北京);2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 谭海东;鹿台山矿沿空留巷切顶卸压围岩控制技术研究[D];中国矿业大学;2019年

2 雷谨魁;禾草沟煤矿破断工作面顺槽顶板卸压技术应用研究[D];西安科技大学;2019年

3 胡梓俊;Z型工作面切顶留巷支护技术应用研究[D];西安科技大学;2019年

4 康明月;综放面超高巷道切顶卸压沿空留巷技术研究[D];中国矿业大学;2019年

5 徐晓鼎;岩层爆破切顶采动应力阻断机理及演化规律研究[D];中国矿业大学;2019年

6 黄小朋;回采巷道旁静力切顶卸压参数优化研究[D];太原理工大学;2018年

7 金力波;常村煤矿切顶卸压护巷技术研究[D];太原理工大学;2018年

8 宋文军;哈拉沟矿切顶留巷切缝设计与工作面支承压力研究[D];山东科技大学;2017年

9 刘吉存;赵固—矿16煤层切顶卸压沿空留巷技术研究[D];山东科技大学;2017年

10 李丽伟;综采切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术研究[D];河北工程大学;2017年

本文编号：2597103