深部超大断面分选硐室群布置方式优化研究

作     者：刘学生 王新 谭云亮 PUREV Lkhamsuren 宋世琳 LIU Xuesheng;WANG Xin;TAN Yunliang;PUREV Lkhamsuren;SONG Shilin

作者机构：山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东科技大学山东省矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 蒙古科技大学地质与采矿学院蒙古国乌兰巴托120646 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2022年第50卷第8期

页      面：32-39页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52174122,52074168) 国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604703) 

主　　题：超大断面 硐室群 硐室布置 深部围岩 高应力 

摘      要：为满足井下分选和就地充填要求,井下往往需要密集布置多条硐室,其布置方式对硐室群围岩控制影响重大,是硐室群设计的重要内容。以新巨龙煤矿-800 m水平煤矸分离硐室群为背景,采用理论分析、数值模拟和现场监测相结合,较系统地探讨了硐室群围岩稳定性影响因素,并运用FLAC软件建立数值计算模型,获得了不同布置方式时硐室间距对围岩变形破坏影响规律。随着硐室间距增大,相邻硐室围岩相互影响逐渐减小,同层位布置时最优间距约为15 m,错层位布置时约为18 m。采取同层位布置且硐室间距为15 m时,围岩应力集中区域主要位于硐室交叉处,应力峰值为35 MPa,围岩最大变形量为43 mm,塑性破坏区宽度约为5 m,硐室间存在约5 m见方的弹性承载岩柱。现场工程中4条硐室采用同层位“井字型布置方式,间距为15~89 m,实践表明:硐室群围岩变形主要集中在硐室成型初期,且以硐室中部变形最大,约为26 mm,围岩整体稳定性好。研究成果可为深埋硐室群布置方式设计及参数优化等提供参考。