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大倾角极近距离煤层群重复采动巷道围岩破坏规律与控制方法 被引量:3
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作者 贾后省 张志明 +4 位作者 刘少伟 彭博 于辉 邵帅钦 王艺博 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期68-80,共13页
大倾角极近距离煤层群开采过程中,巷道受多重采动影响,支护维护困难。针对此类问题,以代池坝煤矿大倾角极近距离煤层群重复采动巷道31233运输巷为工程背景,主要采用数值模拟和现场试验研究方法,研究了巷道围岩应力环境演化特征及其作用... 大倾角极近距离煤层群开采过程中,巷道受多重采动影响,支护维护困难。针对此类问题,以代池坝煤矿大倾角极近距离煤层群重复采动巷道31233运输巷为工程背景,主要采用数值模拟和现场试验研究方法,研究了巷道围岩应力环境演化特征及其作用下巷道围岩破坏规律,设计了有利于围岩塑性破坏分布收敛的非对称屋顶断面,提出了基于巷道围岩塑性区分布规律的非均匀锚杆(索)支护设计方法。研究结果表明:大倾角极近距离煤层群重复采动影响条件下,巷道周边双向主应力差值较大且方向偏转,导致巷道围岩周边破坏呈现非均匀、局部湮灭、最大破坏深度偏转等蝶形特征,巷道内错位置和断面形状决定了巷道破坏形态和范围,内错距直接影响了其围岩塑性区分布与扩展的程度,而坚硬岩层的存在造成塑性区局部湮灭。当巷道内错距离大于17 m时,巷道周边应力趋于稳定,其围岩塑性区大小与形态无明显变化,内错位置大于该距离时,对巷道的围岩稳定性最有利。巷道断面的单边跨度尺寸决定了其所在侧的塑性破坏深度,当巷道断面为非对称屋顶断面时,围岩塑性分布收敛程度显著。巷道断面设计时,巷道最长边应位于坚硬岩层侧且尽量避开最大破坏深度方向,以便充分利用坚硬岩层塑性区湮灭特性,避免巷道围岩塑性区蝶叶过度扩展。因此,可充分利用大倾角非对称屋顶形巷道断面的几何特征,基于巷道围岩塑性区分布规律与合理锚固层位分布特征,进行非均匀锚杆(索)支护设计,有效保障锚杆(索)支护力的发挥的同时,保障巷道围岩的整体稳定。同时,在31233运输巷进行了试验,布设了巷道顶板深部位移与锚索支护力监测站,监测期间顶板变形量在100 mm以内,锚索支护力发挥稳定,围岩整体控制效果较好。 展开更多
关键词 大倾角 极近距离煤层群 重复采动 回采巷道 支护
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极近距离煤层群开采区段煤柱合理宽度的研究 被引量:20
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作者 索永录 刘建都 +2 位作者 周麟晟 毛小娃 商铁林 《煤炭工程》 北大核心 2014年第11期8-10,14,共4页
极近距离煤层群开采,上下两层煤区段煤柱留设宽度问题,一直是百良旭升煤矿安全生产所关注的焦点之一。基于理论计算得出,上煤层区段煤柱的最小宽度为11.88m,下煤层回采巷道的内错最小距离为2.33m。同时借助于UDEC数值模拟软件,分析上煤... 极近距离煤层群开采,上下两层煤区段煤柱留设宽度问题,一直是百良旭升煤矿安全生产所关注的焦点之一。基于理论计算得出,上煤层区段煤柱的最小宽度为11.88m,下煤层回采巷道的内错最小距离为2.33m。同时借助于UDEC数值模拟软件,分析上煤层在不同区段煤柱宽度条件下的区段煤柱的应力分布、塑性区分布规律,得出上煤层区段煤柱的最小宽度为12m;上煤层采空区残留的区段煤柱宽度为12m时,下煤层回采巷道在采用内错式布置时,下煤层回采巷道内错距离为3m。综合分析以上结果表明:上煤层合理区段煤柱留设为12m,下煤层区段煤柱宽度为18m比较合理。研究结果为缓解该矿的采掘关系紧张、提高煤炭资源回采率、回采巷道围岩的稳定性提供了理论支持。 展开更多
关键词 极近距离煤层群 区段煤柱宽度 UDEC 回采巷道
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极近距离煤层群下行开采下部煤层巷道支护方式研究 被引量:5
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作者 任海峰 李树刚 +1 位作者 邱继生 胡俊峰 《中国煤炭》 北大核心 2017年第8期52-55,104,共5页
极近距离煤层群下行开采过程中下部煤层巷道围岩应力复杂,顶板破碎程度严重。分析了下部煤层巷道围岩应力情况及顶板破碎程度,针对巷道围岩应力情况,运用结构力学方法计算拱形支护和矩形支护方式的弯矩、剪力等力学性能,得出采用拱形支... 极近距离煤层群下行开采过程中下部煤层巷道围岩应力复杂,顶板破碎程度严重。分析了下部煤层巷道围岩应力情况及顶板破碎程度,针对巷道围岩应力情况,运用结构力学方法计算拱形支护和矩形支护方式的弯矩、剪力等力学性能,得出采用拱形支护体系时,巷道围岩应力状况将会得到明显改善。拱形锚网索支护方法应用于下峪口煤矿,监测结果表明,巷道采用拱形支护体系效果良好。 展开更多
关键词 极近距离煤层群 支护方式 下行开采 围岩应力
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极近距离煤层群回采巷道合理位置的柱宽效应研究 被引量:9
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作者 李杨 《中国煤炭》 北大核心 2016年第2期37-41,73,共6页
针对极近距离煤层群开采地质条件,在弹性理论的基础上,推导出底板岩层中任意一点附加垂直应力解析解,绘制了不同宽度大煤柱下底板岩层垂直应力等值线图,揭示了5~#煤层垂直应力分布规律,结合大煤柱下应力非均匀分布特征的影响,最终确定... 针对极近距离煤层群开采地质条件,在弹性理论的基础上,推导出底板岩层中任意一点附加垂直应力解析解,绘制了不同宽度大煤柱下底板岩层垂直应力等值线图,揭示了5~#煤层垂直应力分布规律,结合大煤柱下应力非均匀分布特征的影响,最终确定沙曲矿45 m宽大煤柱支承压力下5~#煤层25301工作面胶运巷采用内错4 m布置。现场实践表明其支护效果良好,无明显变形,矿压显现较为缓和。 展开更多
关键词 煤柱宽度 极近距离煤层群开采 巷道布置 合理位置
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极近距离煤层群回采巷道矿压监测与分析 被引量:6
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作者 王立兵 李朋 +2 位作者 姚勇华 金鑫 高峰 《中国煤炭》 北大核心 2015年第5期67-70,共4页
针对六家煤矿极近距离煤层群回采巷道变形严重、支护困难等问题,采用理论分析、现场监测等研究手段,对SIIS16-7工作面运输巷道矿压进行监测与分析。研究表明:巷道两帮及顶底板围岩松软,受到采动影响围岩破碎严重,支承压力升高,巷道支护... 针对六家煤矿极近距离煤层群回采巷道变形严重、支护困难等问题,采用理论分析、现场监测等研究手段,对SIIS16-7工作面运输巷道矿压进行监测与分析。研究表明:巷道两帮及顶底板围岩松软,受到采动影响围岩破碎严重,支承压力升高,巷道支护困难;现场实测巷道两帮最大移近量0.56m,顶底板最大移近量0.42m,故现有支护存在不足,需对原有的梯形架棚进行二次补强支护。 展开更多
关键词 极近距离煤层群 回采巷道 矿压显现 采动影响 围岩变形
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厚黄土层极近距离采空区下相邻工作面相向开采时序研究 被引量:1
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作者 杜君武 黄庆享 +1 位作者 韦业豪 王雨凡 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期207-219,共13页
针对厚黄土层极近距离采空区下2个相邻工作面相向开采应力叠加效应显著,工作面间煤柱易失稳诱发强矿压灾害问题,以陕北侏罗纪煤田海湾煤矿三号井2206工作面和王才伙盘矿2201工作面相向开采为工程背景,采用数值模拟方法分析了2个工作面... 针对厚黄土层极近距离采空区下2个相邻工作面相向开采应力叠加效应显著,工作面间煤柱易失稳诱发强矿压灾害问题,以陕北侏罗纪煤田海湾煤矿三号井2206工作面和王才伙盘矿2201工作面相向开采为工程背景,采用数值模拟方法分析了2个工作面相向开采前后上部覆岩应力环境及煤柱稳定性,揭示了不同开采时序下2个工作面的围岩应力叠加效应及巷道围岩变形破坏规律。研究结果表明:2−2上煤层开采后,房柱区顶板和煤柱较为稳定,长壁式采空区覆岩破坏使采空区内的应力降低,工作面间遗留煤柱垂直应力呈非对称分布,长壁式采空区侧垂直应力峰值高于房柱区侧;2−2煤层相邻工作面相向开采过程中,上部遗留煤柱集中应力和工作面采动应力的叠加效应影响工作面间煤柱和巷道围岩的稳定性,当2个工作面相向开采距离小于30 m时,仅2206工作面开采时煤柱最大垂直应力分别比仅2201工作面开采和2个工作面同时开采减小4.7%和10.0%;仅2206工作面开采时2206回风巷围岩变形量最小,2个工作面同时开采时巷道围岩变形量最大,2个工作面交错−20 m后煤柱应力及巷道围岩变形量基本趋于稳定。最后,结合现场开采实际情况,确定了相邻工作面相向开采时序,并通过物理模拟验证了其合理性。研究成果在现场进行了应用,效果良好,从而避免了工作面的搬家倒面和停产,取得了显著的经济效益,可为类似条件的工作面安全开采提供借鉴。 展开更多
关键词 厚黄土层 极近距离煤层群 工作面开采时序 应力叠加效应 煤柱稳定性
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极近距离煤层边界煤柱下回采巷道合理位置的确定
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作者 周殿奇 贾宇 +1 位作者 何尚森 韩帅 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第S2期67-70,共4页
以六家煤矿极近距离煤层群为工程背景,应用弹塑性力学理论分析6-6煤层、6-7煤层开采后,遗留的边界煤柱下底板应力偏量不变量的分布规律,因应力偏量第二不变量可用来表示底板岩体剪应力及畸变能密度的大小、而应力偏量第三不变量可用来... 以六家煤矿极近距离煤层群为工程背景,应用弹塑性力学理论分析6-6煤层、6-7煤层开采后,遗留的边界煤柱下底板应力偏量不变量的分布规律,因应力偏量第二不变量可用来表示底板岩体剪应力及畸变能密度的大小、而应力偏量第三不变量可用来判断底板岩体应变的类型的物理意义,以此对6-9煤层S1工作面回风巷的合理位置进行了研究。研究结果表明:应力偏量第二不变量在底板浅部呈马鞍状分布,深部呈钟形分布;应力偏量第三不变量在底板浅部呈正负双峰状分布,深部呈正单峰状分布;根据6-9煤层的应力偏量不变量的变化情况,确定该回风巷采用与内错6.5 m的合理布置方式,并将这种布置方式用于实际,巷道支护效果较好。 展开更多
关键词 极近距离煤层群 边界煤柱 应力偏量不变量 巷道布置
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