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临近断层回采巷道围岩变形特征及支护技术研究

刘武麟  
【摘要】:在断层附近平行断层开挖巷道时,煤(岩)体中裂隙的发育程度随距断层面距离的变小而增强,由于断层的存在,使得岩体的初始应力场发生改变,产生局部附加应力,在巷道开挖及回采过程中,巷道围岩的变形破坏规律和工作面的矿压分布规律发生改变,对围岩支护体系的稳定性造成不利影响,因此,确定巷道与断层之间的距离对巷道围岩的稳定性十分必要。 该文以岱庄煤矿4324工作面为依托,综合运用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,对临近断层巷道的围岩变形特征进行了分析。在理论分析中,重点对断层煤柱的塑性区进行了研究,并推导了断层煤柱塑性区公式。模拟中设计了多个不同宽度的煤柱预留方案,根据FLAC3D数值分析软件,对不同的回采巷道位置分别进行了模拟,并对围岩变形结果进行分析对比,然后对不同锚杆参数影响下围岩变形特征进行了模拟分析,得出较为系统科学的锚杆支护设计参数,并确定了最终的合理断层煤柱留设尺寸。同时,对在采动影响下巷道围岩变形特征进行了分析和研究,为工作面的超前支护距离提供了依据。 经过对巷道围岩变形现场监测分析,所设计的巷道位置及支护方案有效地减少了临近断层条件下回采巷道的围岩变形量。在本文中巷道位置及支护参数的选取,为同类地质条件下的巷道支护提供了可供参考的依据,具有较强的实际参考价值。


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