深井综放沿空掘巷围岩应力特征模型试验研究

论文摘要

以赵楼煤矿深井综放沿空掘巷为工程背景,采用大型地质力学模型试验系统研究深井综放沿空掘巷在上工作面回采、巷道掘进及本工作面回采期间围岩应力演化规律,分析不同煤柱宽度下围岩应力分布特征,并提出相应的工程建议措施。结果表明:掘巷期间不同煤柱宽度条件下煤柱帮围岩应力峰值及分布状态不同,3～6 m煤柱时,竖向应力近似呈三角形分布,8 m煤柱时呈梯形分布,且随煤柱宽度增加,煤柱最大竖向应力增大;不同煤柱宽度下的实体煤帮应力峰值均大于煤柱帮,且随煤柱宽度增加,实体煤帮更加靠近支承压力峰值位置,不利于巷道支护。工作面回采期间,煤柱宽度小于3 m时,随着超载等级的增加,煤柱应力峰值先增大后减小,煤柱宽度大于5 m时,煤柱的应力峰值一直增加但增幅降低,煤柱帮浅部应力逐渐减小;实体煤帮的应力峰值不断增大,且应力峰值位置逐渐向煤体深部转移。工程实践表明,掘采期间的巷道变形均得到有效控制,研究结果可为确定合理的煤柱留设宽度及巷道支护参数和强度提供借鉴和参考。

论文目录

• 1 工程概况
• 2 地质力学模型试验简介
•   2.1 模型试验相似比尺确定
•   2.2 模型试验方案规划
•   2.3 模型试验系统改装
•   2.4 模型试验体相似材料研制
•   2.5 巷道围岩应力监测方案
•   2.6 模型试验过程
•   2.7 模型试验加载方案
• 3 模型试验结果分析
•   3.1 掘采全过程围岩应力演化规律
•     3.1.1 上工作面回采期间
•     3.1.2 沿空巷道掘进期间
•     3.1.3 本工作面回采期间
•   3.2 不同煤柱宽度围岩应力分布特征
•     3.2.1 掘巷期间
•     3.2.2 本工作面回采期间
•   3.3 工程建议措施
• 4 工程实践
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王德超,王永军,王琦,李术才,王洪涛

关键词: 深井,综放沿空掘巷,应力特征,煤柱宽度,模型试验

来源: 采矿与安全工程学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 山东大学岩土与结构工程研究中心,济南轨道交通集团有限公司,山东建筑大学土木工程学院

基金: 山东省自然科学基金青年基金项目(ZR2016EEQ25),山东省博士后创新项目,山东省高等学校科技计划项目(J16LG04),山东建筑大学博士科研基金项目(XNBS1501)

分类号: TD353;TD311

DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.05.010

页码: 932-940

总页数: 9

文件大小: 763K

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