沿空切頂巷道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)分析及恒壓讓位協(xié)調(diào)控制
本文選題:切頂卸壓 切入點:沿空留巷 出處:《煤炭學(xué)報》2017年07期 論文類型:期刊論文
【摘要】:基于無煤柱切頂成巷力學(xué)機理,分析了沿空切頂巷道圍巖結(jié)構(gòu)演化過程和力學(xué)作用機制,建立了工作面超前區(qū)、成巷段動壓區(qū)和成巷段穩(wěn)壓區(qū)的全過程力學(xué)模型。根據(jù)不同分區(qū)動壓顯現(xiàn)特征,提出進行空間補償,構(gòu)建自成巷圍巖穩(wěn)態(tài)體系的巷道控制思路。從技術(shù)工藝優(yōu)化和支護結(jié)構(gòu)改造兩方面著手,以空區(qū)碎脹矸體為穩(wěn)態(tài)承載體,以恒阻變形主動支護結(jié)構(gòu)、滑移讓位擋矸支護結(jié)構(gòu)和恒壓可縮臨時支護設(shè)備為巷內(nèi)讓壓支護體,將應(yīng)力集中部位轉(zhuǎn)移至采空區(qū),實現(xiàn)讓壓過程中可控讓位。以厚煤層工作面無煤柱自成巷開采為工程背景,提出了穩(wěn)定性成巷控制方案。結(jié)果表明,人為構(gòu)建巷道圍巖穩(wěn)態(tài)體系是實現(xiàn)厚煤層切頂成巷圍巖協(xié)調(diào)控制的有效途徑之一。留巷前期以頂板壓力上升為主,留巷后期以恒壓讓位為主。配套支護結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性滿足護巷要求,不僅設(shè)備損壞率低且巷道變形人為可控,所留巷道各項指標滿足下一工作面使用要求。
[Abstract]:Based on the mechanical mechanism of roof cutting roadway without coal pillar, the evolution process of surrounding rock structure and mechanical action mechanism of roadway along goaf are analyzed, and the advance area of working face is established. The whole process mechanics model of dynamic pressure zone and steady pressure area of roadway segment. According to the characteristics of dynamic pressure manifestation in different zones, the space compensation is put forward. In order to construct the roadway control idea of steady state system of surrounding rock in self-formed roadway, from two aspects of optimization of technical process and reconstruction of supporting structure, this paper takes broken and expanded gangue body in empty area as steady bearing body and active support structure with constant resistance deformation. The support structure of slip and displacement and the temporary support equipment with constant pressure can be used as the supporting body in the roadway to transfer the stress concentration to the goaf to realize the controllable displacement in the course of the pressure transfer. The engineering background is the mining of the coal pillar in the thick coal seam working face and the mining of the roadway without coal pillar as the engineering background. The stable roadway control scheme is put forward. The results show that it is one of the effective ways to realize the coordinated control of the surrounding rock in the roadway by cutting the roof in thick coal seam by artificial construction of the steady state system of the surrounding rock of the roadway, and in the early stage of the roadway, the roof pressure is mainly increased. The mechanical characteristics of supporting structure meet the requirements of roadway protection, not only the equipment damage rate is low and the deformation of roadway is controlled artificially, but the indexes of the remaining roadway meet the requirements of the next working face.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室;中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;陜煤集團神木檸條塔礦業(yè)有限公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(51674265,51304210)
【分類號】:TD322;TD353
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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