【摘要】：針對我國西部礦區(qū)脆性煤體上覆厚層基本頂條件下二次采動時巷道圍巖整體變形大與支護(hù)結(jié)構(gòu)失效的工程難題,運(yùn)用理論分析和現(xiàn)場實(shí)測的研究方法,對巷道上方基本頂破斷結(jié)構(gòu)及由此帶來的巷道變形規(guī)律進(jìn)行了研究。以工作面基本頂側(cè)向破斷的關(guān)鍵塊為研究對象,詳細(xì)分析了巷道上方基本頂結(jié)構(gòu)由一次采動時的固支懸臂梁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槎尾蓜訒r的雙拱結(jié)構(gòu)而帶來的煤柱中的應(yīng)力演化規(guī)律,給出了基本頂側(cè)向破斷長度與煤層厚度、基本頂力學(xué)特性、上覆載荷和區(qū)段煤柱參數(shù)的量化關(guān)系式,得出了不同破斷結(jié)構(gòu)下煤柱載荷的表達(dá)式。結(jié)果表明:工作面超前段基本頂側(cè)向斷裂形成的"雙拱"鉸接結(jié)構(gòu)是造成該類巷道礦壓顯現(xiàn)劇烈的主要控制原因,不合理的區(qū)段煤柱寬度會誘發(fā)疊加應(yīng)力作用,導(dǎo)致巷道整體變形與支護(hù)結(jié)構(gòu)失效。研究結(jié)果可為相似工程條件下巷道圍巖控制和合理區(qū)段煤柱的留設(shè)提供借鑒。
[Abstract]:In view of the engineering problems of large deformation of roadway surrounding rock and failure of supporting structure during secondary mining under the basic roof condition of overlying thick layer of brittle coal body in western mining area of China, the theoretical analysis and field measurement research method are used. The basic roof breaking structure above the roadway and the law of roadway deformation caused by it are studied. Taking the key block of lateral fracture of the basic roof of the working face as the research object, the stress evolution law of the coal pillar caused by the transformation of the basic roof structure above the roadway from the fixed cantilever beam structure during the first mining to the double arch structure during the secondary mining is analyzed in detail. The quantitative relationship between the length of the basic lateral fracture and the thickness of the coal seam, the mechanical properties of the roof, the overburden and the parameters of the coal pillar are given, and the expressions of the load of the pillar under different broken structures are obtained. The results show that the "double arch" hinged structure formed by the basic top lateral fracture in the leading section of the working face is the main controlling reason for the severe mine pressure in this kind of roadway, and the unreasonable width of the coal pillar in the section will induce the superposition stress action. It causes the whole deformation of roadway and the failure of supporting structure. The results can be used for reference for the control of roadway surrounding rock under similar engineering conditions and the reasonable section of coal pillar design.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)深部煤炭資源開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51474207) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)資助項(xiàng)目(2013CB227904) 江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(PAPD)
【分類號】：TD322

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本文編號：2342045