文章目录

1 工程背景

2 10#煤层底板应力状态演化过程

2.1 数值模型的建立

2.2 数值模拟结果与底板应力状态求解

3 巷道围岩偏应力场分布

3.1 考虑中间主应力的巷道围岩偏应力场理论

3.2 1021巷围岩偏应力场分析

4 巷道围岩塑性区分布

5 工程现场

5.1 巷道现有支护措施改进

5.2 巷道支护优化设计

6 结 论

文章摘要:近距离煤层开采过程中,上位煤层的工作面回采与煤柱应力集中均会对下位煤层巷道围岩稳定性造成较大影响.本文以回坡底煤矿11^#煤层1021巷为工程背景,探究巷道在受到10^#煤层103工作面回采与煤柱应力集中情况下产生非对称性破坏的机理与演化规律.研究结果表明:受103工作面前方支承压力与煤柱应力集中影响的区域巷道处于拉-压偏应力场之中,此位置的巷道最容易发生破坏变形,而位于工作面后方与前方原岩应力处的区域巷道均处于压偏应力场中;不同位置处的巷道所受最大、最小主应力均发生一定角度的偏转,但应力偏转程度不同.考虑中间主应力作用时,侧压系数λ>1条件下,巷道顶底板不同深度处最大、最小偏应力呈"八"字形分布,两帮最大、最小偏应力呈"√"形分布,巷道围岩偏应力差整体呈倾斜的"8"字形分布.随着103工作面的回采,1021巷围岩塑性区由倾斜的"O"形分布向倾斜的"X"形分布演化,呈对角式发育,最大塑性区半径达到6 m;针对1021巷出现的非对称性破坏,在受103工作面前方支承压力与煤柱影响的区域巷道进行单体液压支柱与工字钢梁配合的补强支护;同时,基于1021巷原支护技术提出了合理的巷道支护优化设计方案.

文章关键词:

项目基金:《工程与试验》 网址: http://www.gcysyzz.cn/qikandaodu/2021/1113/2501.html