积水采空区下淋水顶板巷道失稳机理研究

论文摘要

为研究黑龙矿积水采空区下淋水顶板巷道失稳机理,以黑龙矿2104工作面运输巷为研究背景,通过现场实测、矿物成分与水质分析、围岩崩解和力学特性测试,以及FLAC3D数值模拟等研究方法,对2104运输巷淋水顶板巷道失稳特征与机理展开研究。研究结果表明:积水采空区下淋水顶板巷道失稳受多重因素影响:①2104工作面运输巷顶板是黏土矿物发育的软岩,其中膨胀性软岩高岭石占岩石总成分的23.2%～32.2%,围岩强度较低;②由于偏酸性矿井水与顶板岩体矿物成分相互作用,顶板岩体矿物组分和微观结构发生改变,横向与纵向裂隙大量增加,岩体泥化和弱化现象明显,围岩的单轴抗压强度下降35%～38%,抗拉强度下降24.5%～53.7%,黏聚力下降24.1%～44.7%,内摩擦角减小7.9%～12.3%,弹性模量下降19.6%～43.4%,泊松比增加10.0%～16.7%;③掘进期间巷道受采掘扰动影响,导致应力集中,塑性区破坏范围增大21.4%～90.0%,巷道变形量增加16.6%～65.6%,巷道稳定性差;④回采期间巷道顶板受反复浸水和风化作用,围岩裂隙发育,巷道失稳加剧。

论文目录

• 0 引言
• 1 工程概况
• 2 积水采空区下巷道失稳规律
•   2.1 2104运输巷稳定性特征监测
•   2.2 2104运输巷失稳规律
• 3 积水采空区下巷道顶板实验室测试
•   3.1 顶板矿物成分测试分析
•   3.2 空区水与顶板淋水的水质分析
•   3.3 顶板泥岩的常规崩解试验
•   3.4 巷道顶底板与煤层物理力学参数测试
•   3.5 淋水顶板巷道围岩弱化机理
• 4 2104运输巷稳定性反演模拟
•   4.1 建立模型
•   4.2 数值模拟结果及比较分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郭亚欣,宋选民

关键词: 积水采空区,淋水顶板,失稳机理,矿物成分,微观结构

来源: 煤炭科学技术 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 太原理工大学采矿工艺研究所,太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51674173),山西省回国留学人员科研资助项目(2016-040),山西省自然科学基金基金面上资助项目(201601D102038)

分类号: TD327.2

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.11.003

页码: 36-43

总页数: 8

文件大小: 2639K

下载量: 90