破碎围岩条件下沿空掘巷围岩结构及变形机理研究
在煤炭深部开采中，受高地应力影响，当围岩自身岩性较差，且构造、节理裂隙极为发育时，会使得巷道围岩破碎，加大围岩控制难度。本文以任楼煤矿7259工作面回风巷道沿空掘巷为工程背景，考虑巷道周围煤岩体的软弱破碎特性，运用理论分析、数值计算、现场实测三种研究方式，针对破碎围岩条件下沿空掘巷的围岩结构及变形机理进行了系统的研究。 首先，从围岩稳定性机理为切入点，建立沿空掘巷覆岩结构模型，分析了不同时期采场的覆岩运移规律和围岩的应力演化规律，为沿空巷道的掘进位置进行了初步判断;其次，通过分析沿空巷道上覆岩层的破断规律，对弧形三角块的主要参数进行了详细的讨论，得出用基本顶悬顶长度判别基本顶断裂线位置的方法;然后，利用理论计算研究了沿空掘巷的最佳时间和窄煤柱的合理宽度，结合FLAC3D数值模拟软件进行分析，对模拟结果用Tecplot可视化数据分析软件进行处理，得到不同煤柱宽度、不同时期的围岩应力场及位移场等值线云图和塑性区分布图，确定了合理的窄煤柱宽度为5m;最后，通过现场观测，得到了沿空巷道掘进阶段的围岩表面位移及顶板、窄煤柱深基点位移。对数据结果进行分析处理，表明窄煤柱宽度选取得当，巷道整体变形符合安全生产要求，围岩稳定性得到了保证。
破碎围岩;沿空掘巷;覆岩结构;变形机理;应力演化
安徽理工大学
硕士
采矿工程
高召宁
2017
中文
TD322
86
2017-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）