沿空留巷覆岩运动规律及切顶卸压应用研究

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:hejingyang0806
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沿空留巷是煤矿开采史的一次重大技术创造,它可以有效解决矿井生产中的很多技术性难题,针对煤炭回采率低、采掘接替紧张、工作面瓦斯危害等问题能够有效解决,但是,巷道应力集中、巷道围岩变形量大等问题仍制约该技术的发展。因此,本文以1200工作面运输巷为研究背景,采用理论分析、数值模拟结合工业试验的研究方法,针对沿空留巷运输巷受到上区段和下区段开采影响时,系统的研究了其覆岩运移活动规律,并对切顶卸压自动成巷技术实际应用进行了研究分析,主要研究成果如下:1、通过对沿空留巷数值模拟分析,当上区段和下区段工作面开采完毕时,由于受到两个工作面采空区上覆岩层应力转移影响,巷道应力峰值达到57.1MPa。因此,巷道应力集中,巷道围岩变形大,不易维护。2、通过相似模拟试验观察研究,在上区段工作面开采时,由于巷道充填体受力和下区段工作面未开采的影响下,此时巷道上覆岩层比较完整,受到的应力集中不明显,巷道上覆顶板呈现整体下沉形态。当上下区段工作面开采完毕时,由于巷道受到上区段采空区侧向支承压力和下区段煤壁超前支承压力共同的作用下,产生应力叠加,巷道围岩变形量大。3、通过对1200工作面布置的监测点数据分析,设置的观测点离工作面越近巷道变形量越大,离工作面越远受影响越小,距离工作面50m后基本趋于稳定;并且靠近工作面的测点受采动影响顶底板移进量较大,离工作面越远日移进量越小。4、通过对工作面压力表进行观测分析,切顶留巷前与留巷后比较,切顶留巷后工作面压力在20#—100#显现明显,巷道压力传递至工作面,对巷道维护有利。采用切顶卸压自动成巷技术后,与高水充填巷道围岩变形量相比较小,因此,切顶卸压沿空留巷围岩效果较好。
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