崔木煤矿特厚煤层采动巷道围岩变形规律及控制技术研究

发布时间：2020-05-21 21:03

【摘要】：井下巷道是井下开采的生命线,承担着井下的运输、通风、行人的重任,巷道支护效果的好坏将直接影响井下的安全生产。本文综合应用现场调查、理论分析、数值模拟、实验室实验和现场试验等方法,系统研究了崔木煤矿北翼回风大巷围岩的变形规律和变形特征,并提出了合理的控制技术,主要研究内容和研究结果如下:(1)深入现场调查、搜集巷道的变形特征以及支护状况,从结果来看,巷道左帮(靠近21306工作面侧)存在整体移进且帮中的变形量明显大于帮顶和帮脚,巷道底鼓也相当严重,对此为了更好的制定支护方案,在现场采用空芯包体应力解除法进行了地应力测试,经测定最大主应力大小为24.3MPa,方位角为268.5°,与巷道的夹角为74.5°,还对煤层和顶板岩石进行了物理力学参数测试。(2)由于北翼回风大巷与21306工作面的回采方向几乎平行,为了维护巷道围岩的稳定性,需要确定合理的保护煤柱宽度,利用FLAC~(3D)数值模拟软件模拟了保护煤柱宽度为20m、30m、40m、50m、60m、80m时巷道围岩的变形规律和应力分布规律,研究结果表明在保护煤柱宽度为80m时,巷道围岩受到的影响较小,而如果按照原来设计的工作面长度,保护煤柱宽度最小仅有45m,为了维护大巷的长期稳定,缩短了工作面的长度使得保护煤柱增加到95m;北翼三条大巷会产生相互影响也需要确定保护煤柱模拟结果表明当巷道之间的距离大于40m时,相互影响较小,现场大巷相互之间的距离都大于40m,所以大巷之间的保护煤柱不需要增加。(3)在全煤层巷道中,半圆拱形断面更加利于维护巷道的长期稳定,所以将新掘巷道的断面形状都改为半圆拱形断面;根据模拟结果采用分类支护的思想选择了两种方案分别应用于不同的巷道条件;根据现场巷道容易发生底鼓的特性,采取了切板切槽配合锚索的控底技术。(4)根据研究结果,在现场展开工业性试验,对原有巷道能够满足使用要求的,对巷道进行加固,对于不满足使用要求需要全断面扩修和新掘巷道根据实际情况合理使用两种支护方案,在现场安装测站检测巷道围岩的控制效果,从现场安装的三个测站所得的测试数据来看,顶底板最大移进量在236mm,两帮最大移进量为163mm,能够满足使用要求。
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能源,比重,标准煤

duction背景和意义（Research Background and Significance）业在现行产业分级方式中处于第二产业，是社会向前发展的主要随着经济的不断发展和社会的不断进步，，对能源的需求会越来技的进步，各种新能源被不断开发出来，如水电开发、风能利用的开发以及核电开发利用，各种能源的转化率及整体利用率不断国的基本国情—富煤贫油少气[1]，现在的消费状况不论是总量还很高[2]。根据中国人民共和国统计局发布的 2017 统计年鉴显示量 346000 万吨标准煤，能源消费总量 436000 万吨标准煤[3]，根煤炭的消费总量占比近几年虽然有所降低，但是一直都维持在 6消费比重如图 1-1 所示。天然气, 0.064一次电力及其他能源, 0.133

将大幅度的改变岩体原有的本构关系，体提供了一种新的思路与解决方案。6]研究了锚杆的应力分布情况，研究结果认为锚杆端头附近，但并不是端头处，整体变化情况是内端急剧增加到最大值，然后逐渐减小到零。研究成果可以看出单独的深埋高应力巷道、煤层巷究结果，但是对于同时存在这三种情况的巷道还存木煤矿为研究背景开展进一步的研究。道概述（Overview of Test Roadway）位于咸阳市和宝鸡市的交界处，行政区属于宝鸡市 1-2 所示。崔木煤矿位于永陇矿区东端[58]，该矿主存稳定，埋深在绝大多数在 600～700m 之间。井长度约 10km，该矿共有两个盘区，一个是 21 盘能力为 400 万 t，服务年限 60 年。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD353

【参考文献】