正断层下盘工作面覆岩运移及应力演化特征研究

为更好地研究工作面向正断层推进过程中覆岩运动基本特征,借助于相似模拟试验来完成对断层力学响应与位移特征研究。通过开采试验结果、覆岩位移特征以及支承压力变化情况得知工作面向正断层推采过程中冲击危险显示情况,合理确认危险区域。最终发现工作面距断层30 m时,支承压力显著提升,在工作面距断层20 m处,断层活化程度相对较高,随着与断层之间距离不断降低,工作面冲击危险性表现较高。

双侧采空不规则煤柱稳定性分析

为确定某矿3303工作面不规则煤柱处于两侧采空状态时的稳定程度,通过数学模型对不规则煤柱最小安全尺寸及煤柱稳定性系数进行计算,在此基础上,以数值模拟对不规则煤柱两侧采空状态下的应力变化规律展开分析。结果表明:煤柱最小安全尺寸为31.2 m,大于3303工作面推进36.5 m范围内不规则煤柱尺寸;煤柱稳定性系数为1.14,根据煤柱稳定性判别指标判定煤柱为稳定状态;不规则煤柱应力随工作面推进距离增大呈上升趋势,最大应力值与理论计算煤柱承载强度最小值基本一致;综合评定双侧采空状态下,不规则煤柱能够保持稳定。

深部巷道围岩稳定性影响因素显著性分析

为研究深部巷道围岩稳定性影响因素的显著性,基于张集煤矿1203工作面轨道顺槽生产地质条件,理论分析了巷道围岩变形的影响因素。通过数值模拟,探讨不同地质条件(开采深度、煤层厚度、坚硬顶板厚度)下巷道围岩塑性破坏的规律,将巷道围岩塑性总体积作为研究对象,通过灰色度分析求得3种影响因素对巷道塑性破坏的显著性顺序,得出3个因素对巷道围岩变形破坏影响程度从大到小依次为开采深度、坚硬顶板厚度、煤层厚度。

基于能量释放特征的强动压巷道高强柔性支护机理研究

针对强动压巷道锚索易过载拉断的问题,结合弹性力学与广义胡克定律,通过理论分析与数值模拟,探究柔性支护系统围岩变形和能量变化的内在联系,揭示强动压巷道高强柔性支护系统能量释放机制。结果表明:顶板弹性应变能释放速率呈现“先增后减”的变化趋势,顶板弹性应变能密度与下沉量呈非线性降低趋势;由巷道近场围岩至远场围岩,弹性能均呈现出“先快速增长后缓慢降低,最终趋于平稳”的变化趋势;围岩支护系统实现动态平衡的同时,处于深部的弹性区煤岩体持续释放能量,近场围岩不断积聚能量,直至超过岩层储能极限,一部分能量通过巷道变形与吸能装置等途径实现释放,另一部分能量储存在远场煤层中。结合工程实例验证,认为运用高强柔性让压支护系统,可有效控制强动压巷道的有害变形,支护效果良好。