收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

浅埋近距离煤层回采巷道围岩结构力学模型及控制技术研究

王军  
【摘要】:鄂尔多斯地区矿井主采煤层多、煤层埋藏浅。近几年大部分矿井出现了浅埋近距离煤层开采问题,即下煤层上方多为上煤层采空区矸石及遗留的区段煤柱,导致下煤层回采巷道的顶板结构和应力环境发生了显著变化,下煤层回采巷道在掘进及回采期间极易出现顶板破碎、下沉量大、片帮严重等问题。本文以高家梁煤矿20314辅运顺槽为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场应用相结合的方法,研究了浅埋近距离煤层回采巷道围岩结构力学模型及控制技术,主要工作及结论如下:(1)针对浅埋近距离煤层回采巷道围岩结构并结合相关理论基础,构建了采空区下巷道围岩结构力学模型,获得了巷道顶板岩梁与巷帮锚固体所受最大拉应力的表达式;研究了不同因素对巷道围岩稳定性的影响规律,提出通过增大锚杆长度以及提高锚杆(索)锚固力控制围岩稳定性。(2)分析了煤柱底板岩层应力分布规律,考虑非均布载荷对巷道顶板的影响,建立了煤柱下巷道围岩结构力学模型,获得了巷道顶板岩梁所受的最大拉应力,发现非均布载荷作用下巷道围岩易因局部过载而破坏,在此基础上提出了煤柱下巷道围岩的控制原则。(3)根据浅埋近距离煤层回采巷道围岩结构力学模型、支护构件性能分析及围岩控制原则给出了围岩控制方法及要点。以采空区下巷道围岩结构力学模型为基础,同时考虑上煤层工作面底板破坏深度的影响,获得了架棚支护设计方法;修正了锚固岩梁理论,提出了锚杆支护参数的设计方法。基于煤柱下巷道受到高应力及非均布载荷作用的影响,提出了煤柱下巷道围岩稳定性控制对策。对高家梁煤矿20314辅运顺槽进行支护设计,初步确定了支护参数。(4)采用UDEC数值软件对采空区及煤柱下巷道的不同支护方案进行了数值模拟,通过对比分析确定了合理的支护参数,并在高家梁煤矿20314辅运顺槽进行了现场应用。矿压监测结果表明掘进和回采期间巷道围岩变形量、锚杆(索)受力及顶板离层均在合理范围内,巷道围岩变形破坏得到了有效控制。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王振宇;;厚煤层综放工作面回采巷道合理布置研究[J];矿业装备;2019年06期
2 李俊星;;下层煤回采巷道的受力数值模拟研究[J];山东煤炭科技;2019年10期
3 郭兵兵;孙文标;;近距离煤层群下层煤回采巷道合理布置研究[J];煤炭技术;2017年06期
4 任超;;黄陵一号煤矿回采巷道金属网支护探索[J];技术与市场;2017年09期
5 郭颜军;;煤矿回采巷道压力控制与支护选型优化设计及对策分析[J];内蒙古煤炭经济;2017年19期
6 陈刚;张大鹏;;煤柱下回采巷道矿压的显现规律[J];黑龙江科技大学学报;2016年01期
7 梁晋源;;浅谈煤矿回采巷道矿山压力控制与支护[J];能源与节能;2016年03期
8 刘星宇;;矿业回采巷道矿山压力控制与支护探析[J];科技传播;2014年04期
9 李志杰;;解析煤矿回采巷道矿山压力控制与支护[J];河南科技;2013年18期
10 李荣坤;;采空区下回采巷道布置与矿压显现规律分析[J];煤炭工程;2011年08期
11 刘华枢;;改进近距离煤层回采巷道布置合理集中生产提高矿井经济效益[J];煤;2010年06期
12 李景涛;;空区夹矸下煤分层回采巷道围岩控制技术[J];煤;2009年05期
13 王育德,郭延华;下分层回采巷道布置位置有限元模拟研究[J];煤矿设计;2001年05期
14 安都勤;浅谈综采放顶煤回采巷道的布置形式及选择[J];江苏煤炭;2001年02期
15 张百胜,杨双锁,康立勋;全煤回采巷道整体拱形锚固结构模拟研究[J];山西煤炭;2001年01期
16 杨建辉,郭延华,杨万斌;下分层回采巷道锚梁支护技术研究[J];煤炭学报;2000年02期
17 翟明华,王云海,张顶立,徐金海;综放回采巷道锚网支护的模拟研究[J];矿山压力与顶板管理;1998年02期
18 马其华,王同旭,郭忠平,樊克恭,泰忠诚,金泰,王用杰,高洪亮;综放回采巷道桁架锚带网支护研究[J];矿山压力与顶板管理;1998年02期
19 李化敏,刘明举,康全玉;下分层及近距离煤层回采巷道布置问题研究[J];煤矿设计;1998年06期
20 陆德平;综放回采巷道锚网支护的模拟研究[J];矿山压力与顶板管理;1999年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李景涛;;空区夹矸下煤分层回采巷道围岩控制技术[A];第七届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2012年
2 周保生;朱维申;李术才;;基于模糊数学方法的综放回采巷道围岩稳定性分类[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
3 姚建国;杨厚柱;;回采巷道围岩稳定性分类的灰色模糊类比法[A];矿山坚硬岩体控制学术讨论会论文集[C];1991年
4 叶召明;;12_下煤层回采巷道主要支护参数试验研究[A];第3届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2008年
5 陈登红;华心祝;杨科;;淮南矿区深部典型回采巷道围岩变形破坏特征与稳定性控制研究[A];第十届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2016年
6 尹增德;陈彦军;潘世功;;复杂构造条件下回采巷道稳定性研究[A];2009矿山灾害预防控制学术研讨会论文集[C];2009年
7 韩军;张宏伟;张文军;;深井回采巷道锚杆支护的数值计算[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
8 勾攀峰;李德海;;回采巷道周边锚固体变形破坏特征的实验研究[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
9 赵贵彬;;大倾角回采巷道快速掘进[A];全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2007年
10 毛巨省;;回采巷道围岩稳定性有限元分析和支护方案设计[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张明光;易自燃近距离煤层群开采下位回采巷道位置及漏风通道控制研究[D];山东科技大学;2018年
2 陈登红;深部典型回采巷道围岩变形破坏特征及控制机理研究[D];安徽理工大学;2014年
3 姚宝珠;采空区下回采巷道围岩破坏机理及控制技术[D];中国矿业大学(北京);2014年
4 刘倡清;综放变宽度煤柱回采巷道围岩变形规律及其控制技术[D];西安科技大学;2011年
5 张绪言;大采高回采巷道围岩控制技术研究[D];太原理工大学;2010年
6 邢继亮;屯兰矿大断面巷道沿空留巷技术研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
7 刘正和;回采巷道顶板切缝减小护巷煤柱宽度的技术基础研究[D];太原理工大学;2012年
8 赵志强;大变形回采巷道围岩变形破坏机理与控制方法研究[D];中国矿业大学(北京);2014年
9 卫进;深部回采巷道耦合支护机理及其应用研究[D];太原理工大学;2012年
10 董健涛;回采巷道锚网索支护解除的力学机理与应用研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李相如;深部厚煤层回采巷道安全控制技术研究[D];上海应用技术大学;2019年
2 卢洋;营胜矿综采工作面软岩回采巷道支护技术研究[D];辽宁工程技术大学;2016年
3 李佳音;金宝屯煤矿软岩回采巷道耦合支护技术研究[D];辽宁工程技术大学;2017年
4 王军;浅埋近距离煤层回采巷道围岩结构力学模型及控制技术研究[D];山东科技大学;2018年
5 熊志朋;采空区及煤柱下回采巷道布置位置优化研究[D];河南理工大学;2018年
6 郭萌;深井软岩回采巷道变形失稳机理研究[D];太原理工大学;2019年
7 鲁健;青云煤矿深井软岩回采巷道支护技术研究[D];太原理工大学;2019年
8 陈翔宇;近距离下伏煤巷围岩稳定机理及控制研究[D];中国矿业大学;2019年
9 郭利军;常村矿2207综采工作面回采巷道围岩控制研究[D];河北工程大学;2018年
10 陈泽年;东峰煤矿3号煤层回采巷道锚杆锚索联合支护机理及应用[D];西安科技大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 李晓明;唐安矿回采巷道煤柱合理宽度研究[N];太行日报;2011年
2 郭建春 山西焦煤西山煤电集团公司屯兰矿;回采巷道底鼓倾向预测研究[N];科学导报;2009年
3 刘传俊;鹤煤公司提前实现脱困目标[N];中国煤炭报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978