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深井综放开采沿空掘巷采动影响围岩变形机理研究

安昌辉  
【摘要】: 本文研究了深井综放开采沿空掘巷的围岩的应力场及破坏特征,为探讨沿空掘巷围岩变形奠定了一定的理论基础。论文采用理论分析与数值计算模拟分析相结合的研究方式,根据弹塑性理论求解了巷道围岩的应力场及应力变形关系;进而引用关键层理论,对深井综放开采沿空巷道的上覆岩层运动规律进行分析,获得了一些规律性认识。采用FLAC3D进行数值模拟,首先分析了沿空巷道中央层(当作结构面来处理)位置及强度不同时对围岩变形的影响,得出夹层位于巷道上部及夹层强度较大时围岩变形最大;其次模拟研究分析了留设煤柱宽度不同时以及地应力大小不一时沿空巷道围岩变形情况,得到了一些认识;再次,分析了采动影响下沿空巷道随着工作面的推进围岩变化情况,得出了围岩变形的三个不同阶段;最后,分析模拟了沿空巷道的锚杆支护情况。 本文研究表明,运用理论分析和数值模拟方法,可以揭示采动影响下沿空巷道围岩的应力场、变形破坏特征等,有利于选择、优化设计方案,同时也减少了试验时间、节省了项目经费,提高矿井的经济效益与社会效益。并针对此种情况下从巷道布置及支护的角度提出了合理的建议,对深部沿空巷道稳定性的控制具有一定的积极意义。


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