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麻家梁煤矿动压巷道变形失稳机理及控制技术研究

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麻家梁煤矿动压巷道变形失稳机理及控制技术研究

作者：刘洋中国矿业大学

学位级别：硕士

本文以麻家梁煤矿双硬顶板条件下14102辅运顺槽(动压巷道)变形失稳现象为工程背景,综合采用数值模拟和现场实测的方法,系统的分析了双硬顶板条件下动压巷道变形失稳机理,得到的主要研究成果如下:(1)通过对双硬顶板破断的数值模拟分析,... 详细信息

本文以麻家梁煤矿双硬顶板条件下14102辅运顺槽(动压巷道)变形失稳现象为工程背景,综合采用数值模拟和现场实测的方法,系统的分析了双硬顶板条件下动压巷道变形失稳机理,得到的主要研究成果如下:(1)通过对双硬顶板破断的数值模拟分析,研究了工作面上方两层坚硬顶板沿工作面推进方向和沿工作面方向的破断特征,确定了对工作面和临空巷道的矿压显现起关键作用的主控岩层。(2)通过分析20m区段煤柱宽度条件下迎采阶段动压巷道围岩应力分布曲线,确定侧向支承应力和轴向支承应力的影响范围及程度,结合双硬顶板破断特征以及现场实测确定20m区段煤柱条件下动压巷道变形失稳机理。(3)为了使动压巷道避开强烈的动载影响,研究留设不同宽度区段煤柱条件下,煤柱内应力分布曲线、塑性区发育特征以及巷道围岩变形量特征,确定合理的区段煤柱宽度为50m。(4)针对动压巷道所处特殊的应力环境以及破坏特性,采用高强扭矩让压锚杆一次支护的原则进行支护参数优化,并加强顶板和煤柱侧的支护,提高其承载能力,使动压巷道能保持其巷道围岩自身的稳定性。(5)确定了麻家梁煤矿动压巷道合理的区段煤柱宽度以及支护参数,进行了现场工业性试验,通过现场矿压监测数据表明,采用本文的研究成果能有效控制动压巷道迎采阶段围岩变形,满足生产要求。

关键词：双硬顶板动压巷道变形失稳区段煤柱宽度锚杆支护

预采顶分层凹凸型煤体应力分布规律及回采巷道位置优化研究

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预采顶分层凹凸型煤体应力分布规律及回采巷道位置优化研究

作者：孙伟山东科技大学

学位级别：硕士

本文以金桥煤矿分层条带开采而形成的“凹凸”型煤体为研究背景,通过理论研究和数值模拟的方法,掌握了这种“凹凸”型煤体应力分布规律及塑性区破坏深度,为下一步的1308轨道顺槽位置优化提供了依据,随后确定了首采综放工作面（1308工作... 详细信息

本文以金桥煤矿分层条带开采而形成的“凹凸”型煤体为研究背景,通过理论研究和数值模拟的方法,掌握了这种“凹凸”型煤体应力分布规律及塑性区破坏深度,为下一步的1308轨道顺槽位置优化提供了依据,随后确定了首采综放工作面（1308工作面）轨道顺槽最佳位置,1308工作面开采结束,为布置相邻工作面（1310工作面）,通过数值分析的方法确定了区段煤柱合理宽度,最后通过对1308工作面进行矿压监测,验证了 1308轨道顺槽位置的合理性。论文主要研究内容及取得的成果:（1）通过UDEC数值模拟软件,根据金桥煤矿具体开采情况,模拟1308上及1310上工作面开采,模拟表明:底板应力分布呈现“双驼峰”,应力峰值随着底板深度的增加逐渐减小,煤层底板造成的塑性区破坏深度与理论计算基本一致。（2）在确定1308工作面轨道顺槽时,通过对12种不同巷道布置方案进行模拟,对煤柱内应力分布、巷道表面变形量以及巷道周围塑性区进行分析比较:煤柱宽度36m,塑性区范围仅有1m,巷道变形量最小,因此1308轨道顺槽最佳位置位于1308上及1310上工作面之间的煤柱中间。（3）当1308工作面开采后,设计了 10种不同煤柱宽度的方案,对煤柱内应力、巷道变形量以及塑性进行了分析:区段煤柱宽度为7m,煤柱具有较强的支承能力,且煤柱内应力分布呈现“双驼峰”,巷道变形量为降低梯度拐点,最终确定区段煤柱宽度为7m。（4）通过对1308工作面进行超前支承压力、侧向支承压力及巷道变形量进行观测表明:巷道变形量小,巷道布置合理,实现了煤矿的安全高效开采。

关键词： “凹凸”型煤体巷道位置区段煤柱宽度侧向支承压力

雪坪矿8205工作面回风巷沿空掘巷支护技术

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雪坪矿8205工作面回风巷沿空掘巷支护技术

作者：黄正成中国矿业大学

学位级别：硕士

随着煤炭资源逐年开采,工作面埋深日益增加,出现了矿井采掘接替紧张、资源回采率低等问题。本文针对雪坪矿相邻工作面煤柱留设过宽,资源浪费严重,回收率低等问题,以8205工作面回风巷为工程背景,开展雪坪矿特厚煤层留小煤柱沿空掘巷技术... 详细信息

随着煤炭资源逐年开采,工作面埋深日益增加,出现了矿井采掘接替紧张、资源回采率低等问题。本文针对雪坪矿相邻工作面煤柱留设过宽,资源浪费严重,回收率低等问题,以8205工作面回风巷为工程背景,开展雪坪矿特厚煤层留小煤柱沿空掘巷技术研究。采用弹塑性力学理论、数值模拟、现场实测手段对8205工作面回风巷煤柱侧向支撑压力分布形态进行研究;采用工程类比、围岩强化强度理论,悬吊理论等方法对8205工作面回风巷道实体煤段、沿空段支护方案进行设计;通过对巷道围岩变形量进行监测,研究沿空巷道支护设计方案的可靠性。通过研究得出以下结论:（1）通过对比法研究相邻8204工作面采空区上覆岩层活动规律,得出8205工作面回风巷沿空掘进开始时间应在8204工作面采空后2.5年后进行;（2）分析了8205工作面回风巷沿空掘巷时主要应力来源,即:相邻8204工作面采空区三角块、悬臂梁对沿空掘巷的应力传递起主要作用;（3）根据弹塑性力学理论,通过计算得出8204工作面原岩应力为6.25MPa,侧向支撑压力和超前支撑压力影响范围均为15-20m,侧向支撑压力峰值大小为12-13MPa,回采后巷道侧向6.5m范围内出现了应力降低区;8205工作面回风巷沿空掘巷时留设3m煤柱可达到要求。（4）结合雪坪矿8205工作面回风巷实际工程条件,应用和检验了相关研究成果,当留设3m小煤柱时,8205工作面回风巷变形量小,煤柱基本稳定,达到使用要求,研究成果大大降低了巷道的变形量,减少了巷道维护难度。论文共有图61幅,表4个,参考文献94篇。

关键词：沿空掘巷区段煤柱宽度支护设计工程应用

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相向沿空掘巷合理时空关系研究

内蒙古煤炭经济 2018年第18期 13-14页

作者：何清正永煤集团新桥煤矿河南商丘476600

本文探讨相向沿空掘巷的必要性,经过理论分析和计算,确定相向沿空掘巷区段煤柱宽度为4m,最后简要分析相向沿空掘巷的合理掘进时间。

关键词：相向沿空掘巷区段煤柱宽度超前支承压力掘进时间