近距离采空区下末采回撤通道围岩控制技术数值模拟分析.pdf
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1、近距离采空区下末采回撤通道围岩控制技术数值模拟分析陈诚(国能销售集团有限公司北京)摘 要:本文以韩家湾煤矿 工作面回撤通道围岩控制为研究背景结合现场监测数据采取强制放顶技术通过数值模拟方法分析回撤通道围岩的变形特征 在末采阶段下煤层工作面与回撤通道相距 时采取强制放顶措施可以最有效地控制顶板来压避免工作面贯通后采场因悬顶面积较大而发生周期来压确保工作面回撤时回撤通道围岩的稳定性保证回撤工作顺利完成关键词:近距离采空区回撤通道围岩控制数值模拟中图分类号:.文献标识码:文章编号:()综采工作面是矿井开采最重要的部分将工作面设备通过回撤通道运出成为生产过程中最重要的环节之一 众多学者致力于解决回撤通
2、道稳定性问题对支护技术开展了大量研究取得了宝贵的成果研究集中在回撤通道主动支护方面通过分析巷道顶板岩层破坏特征从主动支护着手研究支护条件另外部分学者从岩体损伤量出发深入研究回撤通道的稳定性支护 王方田利用巷道岩体的损伤量展开对巷道支护体系的研究得到了损伤条件下的回撤通道支护技术方案 时建成等从极近距离煤层开采回撤通道的安全稳定问题出发研究综采面收尾和回撤阶段矿压掌握顶板岩层运动及矿压显现特征优化回撤巷的支护参数分析可知大多数学者针对回撤通道主动支护的问题着手弥补回撤通道主动让压研究的不足 因此本文以韩家湾煤矿 工作面回撤通道围岩合理控制为研究对象以现场监测为依据以理论分析为指导采取数值计算方法
3、分析回撤通道的变形量 采用预裂顶板技术实现顶板岩层主动让压得到回撤通道变形特征达到工作面的安全、高效回撤的目的 回撤通道概况 工作面已基本回采完毕布置的回撤通道处于 和 工作面采空区正下方层间岩层厚工作面采取从右向左的推进方式工作面设计回撤通道断面几何参数高宽为.的矩形巷道顶板采用锚网索联合支护帮部采用锚杆支护 回撤通道围岩破坏规律分析.回撤通道围岩变形量为掌握 工作面回采过程中回撤通道的变形情况将工作面回采范围导致的回撤通道变形量划分为三个阶段分别为围岩变形缓慢增长阶段()、围岩变形快速增长阶段()和工作面在停采线后围岩变形增长阶段()围岩变形量监测数据见表 表 支架工作阻力变化规律测站架号
4、工作阻力突变距离/工作阻力达到最大值距离/工作阻力最大值/上部中部下部 .围岩变形缓慢增长阶段工作面距回撤通道 范围时观测到回撤通道 内的顶底板移近量最大为 两帮移近量最大为 变形速率约为.围岩变形快速增长阶段在回撤通道前 范围回撤通道顶底板移近速率约为.帮部围岩移近速率约为.工作面在停采线后围岩变形增长阶段停采线后工作面推进速度相对缓慢回撤通道围岩变形速率相对较小该阶段回撤通道受工作面开采扰动影响相对较小 在回撤通道内上、中、下三部分各选取两个液压支架监测工作面推进过程中的支架工作阻力监测结果见表.回撤通道围岩表面破坏特征通过现场调研回撤通道下部的煤壁出现严重的片帮现象导致帮部的锚网出现较大
5、的网兜 受到超前应力的作用回撤通道顶板形成明显的台阶式下沉部分锚杆被拉出存在失效的可能由上述分析可知在工作面接近末采阶段时回撤通道受工作面采动超前应力作用和顶板淋水等影响易导致顶板及帮部弱化导致围岩整体强度降低、稳定性减弱 回撤通道采用的支护强度控制作用受限对围岩的控制作用降低回撤通道变形量增大出现片帮和顶板下沉现象 以上问题均受到工作面推进过程中的顶板破断位置影响本文采用提前预裂强制放顶方法减少工作面回采对回撤通道的影响 回撤通道围岩控制技术及数值模拟分析.数值模型的建立.模型几何参数的选取设 和 的边界保护煤柱 由于模型未模拟至地表所以将未搭建的 以等效载荷的方法施加至模型顶部.支护参数的
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