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白芦矿极近距离采空区下4~(-2)煤层首采面巷道布置及支护技术研究

郑伟  
【摘要】:我国煤层赋存条件复杂多变,在各种条件下探索研究合适的开采技术,以延长矿井的生产服务年限,增强煤炭资源的回采率,一直都是我们国家亟待解决的重要问题和焦点。最近这些年,我国的煤炭资源一直都进行着非常大强度的开采,赋存状态比较好的煤炭资源储量逐年下降,一些赋存条件差的煤炭资源如近距离煤层群的开采问题,渐渐地凸显出来,与单一煤层相比,近距离煤层群开采的矿压显现规律,巷道围岩控制技术,以及如何提高采出率,如何进行安全高效的开采,这些问题也是我国煤炭资源开采需要迫切解决的问题。(1)进行对4~(-2)煤的围岩力学性质测试,实验结果显示测得4~(-2)煤顶板的单轴抗压强度为34.13MPa、测得的单轴抗拉强度为1.68MPa,测得的泊松比为0.19,实验结果测得的4~(-2)号煤的单轴抗压强度为16.40MPa,测得的泊松比为0.31,测得的单轴抗拉强度为0.73。(2)当巷道整体使用外错法布置的时侯,围岩整体塑性区较大,同时,当向煤柱底板中心线靠近的时候,塑性区呈现进一步加大的趋势。与围岩塑性破坏规律一致。在八种布置巷道的方式下,当使用内错法布置时,相对外错法来说,围岩变形量出现明显减少。通过计算可以得出,最小不均衡应力的位置,在距煤柱边缘10m~12m处,所以最终结论是回采巷道采取内错10m的方式布置。(3)通过数值模拟分析,得出锚杆的合理间距为700mm。为了使得单排锚杆所能形成的压应力区能让围岩形成较大且均匀承载体,每一单排锚杆形成的压应力区相互叠加和连接以使得锚杆与锚杆之间有效压应力区大,形成的支护结构整体有效。最终通过计算分析可以确定锚杆的合理排距为700mm。此论文内有73幅图、11个表格和73篇参考文献。


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