東龐礦孤島工作面沿空掘巷圍巖控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 08:23
在我國(guó)許多煤礦由于采區(qū)內(nèi)工作面回采常采用跳采接續(xù)方式,普遍存在孤島工作面,由于孤島工作面存在應(yīng)力集中,礦壓顯現(xiàn)較一般工作面劇烈,來壓強(qiáng)度相比較常規(guī)工作面高,常規(guī)的巷道圍巖支護(hù)技術(shù)難以控制巷道圍巖變形,導(dǎo)致巷道支護(hù)困難,影響工作面推進(jìn)速度。采用合理技術(shù)解決孤島工作面回采,對(duì)提高采區(qū)煤炭資源回采率,延長(zhǎng)礦井的服務(wù)年限,避免煤炭資源浪費(fèi),具有重要意義。論文以東龐礦21215孤島工作面軌道巷為工程背景,通過理論分析,并結(jié)合數(shù)值模擬對(duì)比驗(yàn)證,現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)實(shí)測(cè)等方式,分析研究了孤島工作面沿空掘巷的巷道圍巖變形規(guī)律和煤柱內(nèi)的應(yīng)力分布規(guī)律,合理煤柱寬度的確定和巷道圍巖支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。通過研究主要取得以下成果:(1)通過數(shù)值模擬得到孤島工作面形成時(shí)的應(yīng)力分布特征,從工作面中間到煤柱邊緣垂直應(yīng)力分布呈現(xiàn)對(duì)稱分布,其應(yīng)力分布形態(tài)為“馬鞍”形。(2)通過理論計(jì)算得到了6.58m的最小合理煤柱寬度,并通過數(shù)值模擬分析了巷道掘進(jìn)期間和工作面回采期間煤柱寬度對(duì)煤柱應(yīng)力分布的影響規(guī)律和煤柱寬度對(duì)巷道圍巖變形的影響規(guī)律,最終確定了7m合理的煤柱寬度。(3)通過現(xiàn)場(chǎng)的巷道圍巖鉆孔窺視結(jié)果得到巷道不穩(wěn)定巖層高度,計(jì)算...
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文研究路線圖
2 工程地質(zhì)概況9圖2-2 數(shù)值模擬計(jì)算模型圖Figure 2-2 Numerical simulation model diagram數(shù)值模型建立后,模擬計(jì)算的步驟:1.采用 FLAC3D建立數(shù)值計(jì)算模型并進(jìn)行原巖應(yīng)力平衡計(jì)算;2.依次回采上區(qū)段 21217 工作面和下區(qū)段 21213 工作面;3.沿空掘巷期間和工作面回采期間煤柱應(yīng)力和巷道位移監(jiān)測(cè);4.模擬確定合理支護(hù)參數(shù)。2.3.1 孤島工作面形成過程中應(yīng)力分布特征21217 工作面已于 2014 年 12 月回采結(jié)束,21213 工作面已于 2017 年 4 月份回采結(jié)束。當(dāng) 21215 工作面上區(qū)段的 21217 和下區(qū)段的 21213 工作面都回采結(jié)束后,21215 工作面成為兩側(cè)都采空的孤島工作面。用數(shù)值模擬計(jì)算軟件開挖兩側(cè)的工作面,計(jì)算平衡后得到 21215 工作面兩側(cè)工作面回采結(jié)束后工作面垂直應(yīng)力云圖如圖 2-3 所示,并布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)得到 21215 工作面兩側(cè)的巷道都沒有掘進(jìn)時(shí),整個(gè)工作面距 21213 采空區(qū)不同長(zhǎng)度范圍內(nèi)垂直應(yīng)力變化曲線圖如圖 2-4 所示。
圖2-3 21215工作面形成時(shí)垂直應(yīng)力云圖Figure 2-3 Vertical stress cloud diagram when the 21215 working face is formed圖2-4 工作面垂直應(yīng)力變化曲線圖Figure 2-4 Vertical stress curve of the working surface從上圖可以看出,在上區(qū)段工作面21217 工作面回采后,下區(qū)段工作面 21作面回采完畢以后,21215 工作面成為兩側(cè)采空的孤島工作面。由于兩側(cè)采
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于煤體強(qiáng)度軟化特性的綜放沿空掘巷巷幫受力變形分析[J]. 王德超,王洪濤,李術(shù)才,王琦,宋洋. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]我國(guó)能源資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 方圓,張萬益,曹佳文,朱龍偉. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2018(04)
[3]長(zhǎng)壁工作面巷頂沿空掘巷圍巖應(yīng)力分析[J]. 王朋飛,馮國(guó)瑞,趙景禮,Yoginder P.Chugh,王志強(qiáng). 巖土力學(xué). 2018(09)
[4]地應(yīng)力對(duì)深部回采巷道布置方向的影響分析[J]. 陳登紅,華心祝. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]沿空掘巷煤柱合理寬度研究與應(yīng)用[J]. 薛康生,付寶杰. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(S1)
[6]我國(guó)能源技術(shù)革命形勢(shì)及方向分析[J]. 饒宏,李立浧,郭曉斌,許愛東,白浩. 中國(guó)工程科學(xué). 2018(03)
[7]孤島工作面合理煤柱寬度研究[J]. 段軍,梁智廣,岳洪輝,楊成華. 煤炭技術(shù). 2018(06)
[8]國(guó)際能源轉(zhuǎn)型與中國(guó)能源革命[J]. 吳磊,詹紅兵. 云南大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2018(03)
[9]采場(chǎng)上覆關(guān)鍵層破斷角的力學(xué)推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M[J]. 許斌,蔣金泉,代進(jìn),鄭朋強(qiáng). 煤炭學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]孤島工作面回采巷道圍巖變形機(jī)理研究[J]. 白璐,董飛,郭利軍,王凱. 煤炭與化工. 2018(02)
博士論文
[1]五陽煤礦大采高工作面覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律及巷道支護(hù)研究[D]. 王樹忠.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
[2]大變形回采巷道圍巖變形破壞機(jī)理與控制方法研究[D]. 趙志強(qiáng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2014
[3]薄及中厚急傾斜煤層長(zhǎng)壁綜采覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律與控制機(jī)理研究[D]. 屠洪盛.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]高應(yīng)力破碎圍巖巷道控制機(jī)理及技術(shù)研究[D]. 詹平.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
碩士論文
[1]錨桿桿體的受力狀態(tài)及支護(hù)作用研究[D]. 吳擁政.煤炭科學(xué)研究總院 2009
本文編號(hào):2984615
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文研究路線圖
2 工程地質(zhì)概況9圖2-2 數(shù)值模擬計(jì)算模型圖Figure 2-2 Numerical simulation model diagram數(shù)值模型建立后,模擬計(jì)算的步驟:1.采用 FLAC3D建立數(shù)值計(jì)算模型并進(jìn)行原巖應(yīng)力平衡計(jì)算;2.依次回采上區(qū)段 21217 工作面和下區(qū)段 21213 工作面;3.沿空掘巷期間和工作面回采期間煤柱應(yīng)力和巷道位移監(jiān)測(cè);4.模擬確定合理支護(hù)參數(shù)。2.3.1 孤島工作面形成過程中應(yīng)力分布特征21217 工作面已于 2014 年 12 月回采結(jié)束,21213 工作面已于 2017 年 4 月份回采結(jié)束。當(dāng) 21215 工作面上區(qū)段的 21217 和下區(qū)段的 21213 工作面都回采結(jié)束后,21215 工作面成為兩側(cè)都采空的孤島工作面。用數(shù)值模擬計(jì)算軟件開挖兩側(cè)的工作面,計(jì)算平衡后得到 21215 工作面兩側(cè)工作面回采結(jié)束后工作面垂直應(yīng)力云圖如圖 2-3 所示,并布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)得到 21215 工作面兩側(cè)的巷道都沒有掘進(jìn)時(shí),整個(gè)工作面距 21213 采空區(qū)不同長(zhǎng)度范圍內(nèi)垂直應(yīng)力變化曲線圖如圖 2-4 所示。
圖2-3 21215工作面形成時(shí)垂直應(yīng)力云圖Figure 2-3 Vertical stress cloud diagram when the 21215 working face is formed圖2-4 工作面垂直應(yīng)力變化曲線圖Figure 2-4 Vertical stress curve of the working surface從上圖可以看出,在上區(qū)段工作面21217 工作面回采后,下區(qū)段工作面 21作面回采完畢以后,21215 工作面成為兩側(cè)采空的孤島工作面。由于兩側(cè)采
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于煤體強(qiáng)度軟化特性的綜放沿空掘巷巷幫受力變形分析[J]. 王德超,王洪濤,李術(shù)才,王琦,宋洋. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]我國(guó)能源資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 方圓,張萬益,曹佳文,朱龍偉. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2018(04)
[3]長(zhǎng)壁工作面巷頂沿空掘巷圍巖應(yīng)力分析[J]. 王朋飛,馮國(guó)瑞,趙景禮,Yoginder P.Chugh,王志強(qiáng). 巖土力學(xué). 2018(09)
[4]地應(yīng)力對(duì)深部回采巷道布置方向的影響分析[J]. 陳登紅,華心祝. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]沿空掘巷煤柱合理寬度研究與應(yīng)用[J]. 薛康生,付寶杰. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(S1)
[6]我國(guó)能源技術(shù)革命形勢(shì)及方向分析[J]. 饒宏,李立浧,郭曉斌,許愛東,白浩. 中國(guó)工程科學(xué). 2018(03)
[7]孤島工作面合理煤柱寬度研究[J]. 段軍,梁智廣,岳洪輝,楊成華. 煤炭技術(shù). 2018(06)
[8]國(guó)際能源轉(zhuǎn)型與中國(guó)能源革命[J]. 吳磊,詹紅兵. 云南大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2018(03)
[9]采場(chǎng)上覆關(guān)鍵層破斷角的力學(xué)推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M[J]. 許斌,蔣金泉,代進(jìn),鄭朋強(qiáng). 煤炭學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]孤島工作面回采巷道圍巖變形機(jī)理研究[J]. 白璐,董飛,郭利軍,王凱. 煤炭與化工. 2018(02)
博士論文
[1]五陽煤礦大采高工作面覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律及巷道支護(hù)研究[D]. 王樹忠.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
[2]大變形回采巷道圍巖變形破壞機(jī)理與控制方法研究[D]. 趙志強(qiáng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2014
[3]薄及中厚急傾斜煤層長(zhǎng)壁綜采覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律與控制機(jī)理研究[D]. 屠洪盛.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]高應(yīng)力破碎圍巖巷道控制機(jī)理及技術(shù)研究[D]. 詹平.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
碩士論文
[1]錨桿桿體的受力狀態(tài)及支護(hù)作用研究[D]. 吳擁政.煤炭科學(xué)研究總院 2009
本文編號(hào):2984615
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