云駕嶺煤礦12303工作面沿空留巷二次采動(dòng)圍巖穩(wěn)定性研究
本文選題:沿空留巷 + 圍巖變形; 參考:《河北工程大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:本文以云駕嶺煤礦12303運(yùn)輸巷為研究背景,通過(guò)綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬、相似材料模擬實(shí)驗(yàn)以及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn),研究了云駕嶺煤礦12303工作面沿空留巷受二次采動(dòng)影響下,巷道圍巖應(yīng)力分布狀態(tài),巷道表面圍巖變形規(guī)律以及上覆巖層的垮落特征。對(duì)不同階段圍巖受力規(guī)律進(jìn)行研究并提出支護(hù)方案。通過(guò)數(shù)值模擬技術(shù)建立模型,分析出距工作面不同距離巷道圍巖受二次采動(dòng)影響時(shí)垂直應(yīng)力、垂直位移以及塑性破壞區(qū)分規(guī)律及范圍,通過(guò)分析可知在工作面與回風(fēng)巷交叉位置垂直垂直應(yīng)力最大,巷道變形最嚴(yán)重區(qū)域在距離工作面20m范圍內(nèi),工作面開(kāi)采過(guò)后以剪切破壞為主,破壞深度在采空區(qū)以下20m。從而有針對(duì)性的采取措施減小巷道受二次采動(dòng)的影響。通過(guò)相似模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M出沿煤層傾斜方向巷道圍巖受二次采動(dòng)影響時(shí)覆巖運(yùn)移規(guī)律,通過(guò)三位靜態(tài)變形測(cè)量系統(tǒng)對(duì)上覆巖層沉降變化進(jìn)行分析,進(jìn)而得出巷道受二次采動(dòng)影響時(shí)巷道頂板以整體平行下沉為主且相比一次采動(dòng)時(shí)巷道圍巖變形較大。最后通過(guò)工業(yè)性試驗(yàn)對(duì)巷道支護(hù)效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià),為高效留巷提供技術(shù)保障,為本礦后續(xù)巷旁充填體整體設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施等提供理論支持和經(jīng)驗(yàn)參考。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得知受二次采動(dòng)時(shí)工作面距測(cè)站10m時(shí)巷道圍巖變形劇烈僅為初始巷道面積的50%。當(dāng)巷道受到二次采動(dòng)時(shí)錨桿錨索受力均大于運(yùn)輸巷,為了使留巷更加成功,應(yīng)注意在工作面前方40m加強(qiáng)錨桿錨索的預(yù)緊力,對(duì)錨桿、錨索進(jìn)行二次預(yù)緊,使錨固作用達(dá)到最佳支護(hù)效果。
[Abstract]:This paper takes Yunjialing Coal Mine 12303 Transportation Lane as the research background, through comprehensive application of theoretical analysis, numerical simulation, similar material simulation experiment and field industrial test. Under the influence of secondary mining in 12303 face of Yunjialing Coal Mine, the stress distribution of surrounding rock, the deformation of surrounding rock on the surface of roadway and the collapse characteristics of overlying strata are studied. The stress law of surrounding rock in different stages is studied and the supporting scheme is put forward. Based on the numerical simulation technique, the vertical stress, vertical displacement and plastic failure are analyzed when the surrounding rock of roadway at different distances from the working face is affected by secondary mining. Through analysis, it is known that the vertical vertical stress is the largest in the cross position between the working face and the return air roadway, and the most serious area of roadway deformation is within 20m from the working face. After mining the face is mainly shearing failure and the damage depth is 20m below the goaf. Therefore, measures should be taken to reduce the influence of secondary mining on roadway. The law of overlying rock migration is simulated by similar simulation experiment when the surrounding rock of roadway along the inclined direction of coal seam is affected by secondary mining, and the subsidence change of overlying rock is analyzed by the three-position static deformation measurement system. Furthermore, when the roadway is affected by the secondary mining, the roof of the roadway is mainly parallel subsidence and the deformation of surrounding rock is larger than that of the first mining. Finally, through the industrial test to monitor and evaluate the roadway support effect, to provide the technical support for the high-efficient roadway retention, and to provide theoretical support and empirical reference for the overall design, parameter optimization and field implementation of the backfill body beside the roadway in the mine. It is found that the surrounding rock deformation of the roadway is only 50% of the initial roadway area when the working face is 10 m away from the surveying station when it is subjected to secondary mining. When the roadway is subjected to secondary mining, the force of anchor cable is greater than that of transport roadway. In order to make the roadway stay more successful, we should pay attention to strengthening the pre-tightening force of anchor cable 40 m in front of the face, and carry on the second pre-tightening of anchor rod and cable. The anchoring effect can reach the best support effect.
【學(xué)位授予單位】:河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TD322
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,本文編號(hào):1803281
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