沿空掘巷小煤柱合理留设与联合支护技术研究下载

weixin_39820780 2020-10-01 10:01:11

针对山西王家岭煤矿2#煤的开采巷道小煤柱合理宽度设计的问题,先确定支护方式,其次运用极限平衡理论,得出沿采空区留设的小煤柱宽度范围,再运用FLAC3D软件分析4、5、6 m宽度煤柱的数值模拟结果,观察该联合支护方式下,在掘进巷道时留设小煤柱的竖直及水平位移随煤柱宽度增加的变化趋势,以及在煤体工作面开采时,各宽度煤柱和巷道的塑性区分布。
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在分析矿井地质条件的基础上,根据经验公式,研究确定薄煤层条件下沿空掘巷小煤柱的合理尺寸。为了保证巷道的稳定性,根据试验面的地质条件,结合实践经验以及采矿理论确定试验巷道采用锚网梁索联合支护的方式。现场试测表明,采用锚网梁索联合支护方式,能够满足安全生产的需要。留4 m小煤柱沿空掘巷的实践,取得了良好的经济效益。

根据沿空掘巷的技术特点,采用理论推导分析和数值模拟方法得出窄煤柱沿空掘巷合理煤柱宽度并优化了支护参数,对锚网梁索联合支护效果进行了监测与分析。矿压监测结果表明,支护设计合理,巷道围岩变形在工程允许范围内,满足了安全生产需要,为采动影响下沿空掘巷提供了科学的方案,获得了较好的实践经验。

根据大同煤矿集团同忻煤矿8305工作面5303巷道地质条件,研究了小煤柱沿空掘巷合理支护参数。现场实测结果表明,优化后的支护参数能够满足工作面安全掘进需要,为同类型小煤柱沿空掘巷提供相应的参考。

针对7111大倾角沿空掘巷窄煤柱合理尺寸难以确定的问题,基于弹塑性极限平衡理论计算了煤柱宽度,运用FLAC3D数值模拟分析了留设5 m窄煤柱时围岩应力分布规律和变形特征,提出了巷道围岩整体性控制措施及高强耦合体系的联合支护方式。

为解决正珠煤业11502工作面材料巷沿空掘巷的支护技术难题,本文以沿空掘巷工作面支撑压力分布和掘进巷道围岩变形规律理论为基础,根据矿压显现规律并结合实际地质条件,确定了合理的煤柱宽度为10m,以锚网索联合支护为基本支护体系。经实践观测:掘进期间巷道两帮累计位移接近200mm,巷道顶板下沉量控制在20mm以内,掘进工作面沿空掘巷支护技术有效的控制了巷帮移近量及巷道顶板下沉量,保证了掘进巷道的成型,为巷道掘进提供了安全的支护保障,取得了良好的经济效益。

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