大斷面綜放沿空煤巷頂板破壞機(jī)制與錨索桁架控制
本文選題:煤巷 切入點(diǎn):沿空掘巷 出處:《采礦與安全工程學(xué)報(bào)》2017年01期
【摘要】:針對(duì)大斷面綜放沿空煤巷掘進(jìn)過(guò)程中存在的支護(hù)難題,以王家?guī)X煤礦20103區(qū)段運(yùn)輸平巷為工程背景,采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、數(shù)值模擬和井下試驗(yàn)等手段進(jìn)行破壞機(jī)制與控制技術(shù)研究。結(jié)果表明:1)綜放沿空煤巷頂板存在強(qiáng)烈的不對(duì)稱下沉和水平擠壓錯(cuò)動(dòng)變形,煤柱側(cè)頂板破碎嚴(yán)重,煤柱幫擠出變形顯著;2)關(guān)鍵塊回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起沿空煤巷圍巖性質(zhì)和支承壓力沿巷道中心軸兩側(cè)存在明顯不對(duì)稱性分布,其必然導(dǎo)致礦山壓力顯現(xiàn)的不對(duì)稱性,關(guān)鍵塊回轉(zhuǎn)使得頂板巖層產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致巖層錯(cuò)動(dòng)、滑移、膨脹形成擠壓破碎帶并壓迫支護(hù)結(jié)構(gòu);3)關(guān)鍵塊B的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是綜放沿空煤巷異常礦壓顯現(xiàn)的根本原因,頂板最大垂直位移位于巷道中心偏煤柱側(cè)200~600mm范圍內(nèi),最大水平位移量達(dá)250 mm,0水平位移點(diǎn)向?qū)嶓w煤側(cè)偏移約0.9 m。提出了以不對(duì)稱錨梁桁架為核心的綜合控制系統(tǒng),闡述了其減弱外部應(yīng)力傳遞,加強(qiáng)煤柱側(cè)頂板支護(hù),適應(yīng)頂板巖層水平運(yùn)動(dòng)及防治冒頂?shù)脑。在上述研究基礎(chǔ)上,結(jié)合王家?guī)X地質(zhì)生產(chǎn)條件進(jìn)行支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì),并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。工程實(shí)踐表明,該支護(hù)技術(shù)能夠有效保證巷道頂板圍巖穩(wěn)定。
[Abstract]:In view of the difficult supporting problems existing in the driving process of large-section fully-mechanized caving caving along goaf roadway, taking the 20103 section transportation roadway of Wangjialing Coal Mine as the engineering background, field investigation, numerical simulation and underground test were adopted to study the failure mechanism and control technology.The results show that there are strong asymmetrical subsidence and horizontal extrusion staggered deformation in the roof along the goaf of fully-mechanized caving caving, and the roof of the coal pillar side is broken seriously.(2) the rotational movement of the key blocks causes obvious asymmetry distribution of surrounding rock and supporting pressure along the central axis of the roadway, which will inevitably lead to the asymmetry of mine pressure.The rotation of the key block causes horizontal movement of the roof strata, which leads to the dislocation, slip and expansion of the strata to form a crushing zone and press the supporting structure. The rotational movement of the key block B is the fundamental cause of abnormal rock pressure in the coal roadway along the goaf of fully mechanized caving caving.The maximum vertical displacement of roof is located within the 200~600mm range of coal pillar side in the center of roadway, and the maximum horizontal displacement is 250mm / 0 and the displacement point is about 0.9 m to the solid coal side.A comprehensive control system with asymmetric anchor beam truss as the core is put forward. The principles of reducing the external stress transfer, strengthening the side roof support of coal pillar, adapting to the horizontal movement of roof strata and preventing roof falling are expounded.On the basis of the above research, combined with Wangjialing geological production conditions, the supporting parameters are designed and applied in the field.Engineering practice shows that the supporting technology can effectively ensure the stability of roadway roof surrounding rock.
【作者單位】: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51574243) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2010YZ02;2010YZ02)
【分類號(hào)】:TD327.2;TD353
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本文編號(hào):1721451
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