【摘要】：以平煤股份公司十二礦超千米埋深己14-31050采面為測試基地,基于現(xiàn)場原位監(jiān)測以及三維數(shù)值模擬,研究了沿空留巷采動條件下千米深井煤巖采動應力特征及采動裂隙演化規(guī)律.研究結(jié)果表明:平煤超千米巷道的采動影響范圍明顯較淺部增大,整體影響范圍約為70m左右,采動應力峰值在距離采面10~30m,鉆孔應力和錨桿應力均呈現(xiàn)階段式演化特征;在距采面70m時,采動裂隙分維隨采面推進快速增長并保持較高水平,煤巖易出現(xiàn)由初始破碎帶與采動裂隙貫通后形成的破碎帶群.數(shù)值計算表明:千米深井的采空區(qū)兩側(cè)25m范圍內(nèi)以及沿空留巷充填體上方會產(chǎn)生應力集中,系數(shù)分別為1.43和1.65.針對平煤礦區(qū)超千米巷道,采面前方重點支護區(qū)域應確定為采面前方70m范圍,特別關注區(qū)域應由淺部的15m向開采方向延伸到20~30m.研究成果可為超千米埋深的巷道支護、工程設計、安全開采和采礦技術(shù)優(yōu)化等提供指導.
[Abstract]:Based on the in situ monitoring and 3D numerical simulation, this paper studies the mining stress characteristics and the evolution of mining fractures in a deep coal mine with a depth of 1 km under the condition of mining along the goaf roadway, based on the test base of 14-31050 mining surface of No. 12 Coal Mine in Pingshan Coal Co., Ltd. The results show that the influence range of mining movement of horizontal coal tunnel is obviously larger than that of shallow coal roadway, the whole influence range is about 70 m, the peak value of mining dynamic stress is 1030m from the mining face, the borehole stress and anchor stress both show the characteristics of stage evolution. At a distance of 70 m from the mining face, the fractal dimension of the mining fracture increases rapidly with the mining face and keeps a high level. The fracture zone group formed by the initial fracture zone and the mining fracture is easy to appear in the coal and rock. The numerical calculation shows that the stress concentration will occur within 25m of the two sides of the goaf and above the filling body along the goaf with the coefficients of 1.43 and 1.65 respectively. In view of the super-kilometer roadway in Pingshan coal mining area, the key support area in front of mining should be determined as the area of 70m in front of mining, and the area of special concern should be extended from 15m to 20m in the direction of shallow mining. The research results can provide guidance for tunnel support, engineering design, safe mining and mining technology optimization.
【作者單位】： 中國平煤神馬集團煉焦煤資源開發(fā)及綜合利用國家重點實驗室;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃資助項目(2016YFC0600704)
【分類號】：TD821

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本文編號：2276861