【摘要】：沿空留巷經(jīng)歷一次采動滯后影響和二次采動超前影響,巷道圍巖出現(xiàn)劇烈的礦壓顯現(xiàn)、承載能力大幅降低。尤其當巷道圍巖為松軟巖層,這種變化更為劇烈。巷旁充填體的穩(wěn)定性是控制沿空留巷圍巖變形的關(guān)鍵,巷旁充填材料的水灰比和充填體寬度不同,留巷圍巖變形量也將顯著不同。本文以陽煤集團新元礦3號煤3107工作面沿空留巷為背景,對松軟圍巖沿空留巷圍巖承載特征和充填體主要參數(shù)進行了深入研究。主要研究成果如下:(1)用FLAC~(3D)數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的方法,對比分析了松軟圍巖、中硬圍巖和堅硬圍巖沿空留巷受兩次采動影響的圍巖承載特征,發(fā)現(xiàn)松軟圍巖沿空留巷在兩次采動影響中,具有低應(yīng)力區(qū)及塑性區(qū)范圍大、圍巖變形劇烈的特征。(2)用FLAC~(3D)數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的方法,分析了不同參數(shù)下充填體的承載特征和留巷圍巖變形規(guī)律,隨著充填材料水灰比的增加,充填體內(nèi)的應(yīng)力減小,留巷圍巖變形量增大。隨著寬度的增加,充填體內(nèi)的應(yīng)力及圍巖變形量減小。研究確定了新元礦3107工作面沿空留巷充填體主要參數(shù)為:水灰比為1.5:1、充填體寬度為2.0m。(3)研究成果成功應(yīng)用于工業(yè)性試驗,通過現(xiàn)場礦壓觀測,掌握了該巷道二次采動期間圍巖變形規(guī)律,有效控制了留巷圍巖變形。
【圖文】：

碩士學位論文.3 沿空留巷頂板應(yīng)力演化規(guī)律(The Stress Evolution Law ofe Roof of Gob-side Entry Retaining)通過 FLAC3D軟件建立的三維數(shù)值計算模型如圖 2-3，模型的長、寬、高分為 252m、120m、61.5m，模型一共 955800 個網(wǎng)格單元。模型上方施加 10.75MPa垂直應(yīng)力，相當于模型上部邊界埋深 430m。設(shè)模型的側(cè)壓系數(shù)為 1，也就是擬留巷處于靜水壓力狀態(tài)。將按重力梯度漸變的原巖應(yīng)力施加于模型內(nèi)部，將型的下邊界，前后邊界以及左右邊界固定，上邊界不施加位移約束。將模型的層分組，從左至右依次為一次回采工作面、充填體、巷道、二次回采工作面。擬沿空留巷的整個過程為：設(shè)置各巖層的力學參數(shù) 開掘巷道 回采一次采工作面同時重設(shè)充填體的力學參數(shù) 回采二次回采工作面。

24(g)工作面后方 80m (h)工作面后方 90m圖 2-10 松軟圍巖一次回采工作面后方塑性區(qū)Figure 2-10 Plastic zone in soft surrounding rock behind the 1stworking face圖 2-10（a）可知，在一次回采工作面剛推過，松軟圍巖留巷頂、底板破壞形式為拉伸破壞和剪切破壞同時存在，頂板破壞范圍為 3m，底板范圍大約為 2.5m。由圖 2-10（b）可知，在滯后工作面 5m 處，充填體破壞范圍增加，頂板破壞影響范圍也在增加。由圖 2-10（c）至（g）可知作面向前推進，在一次回采工作面后方 10m 至 80m 范圍內(nèi)，留巷頂、和實體煤側(cè)圍巖塑性區(qū)范圍不斷擴大。圖 2-10（h）和（g）相比，塑性無明顯變化，，說明在一次回采工作面后方 80m 至 90m 以外，留巷圍巖。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD322;TD823.7

【參考文獻】

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本文編號：2605083