极近距离煤层支架阻力分析及模拟研究

针对极近距离煤层工作面冒顶和支架压死等问题,以华烨煤矿4101工作面为工程背景,首先通过理论计算得出液压支架工作阻力为5 068 kN,额定工作阻力为5 600kN;然后通过数值模拟软件模拟了4^(#)煤层和4_(下)煤层支承压力的分布特征,得出当推进至80 m左右时,4^(#)煤开采会使采空区应力向两侧转移,形成压力拱,对4_(下)煤层起保护层作用,此时液压支架最大工作阻力为5101kN,模拟与理论基本一致;最后通过工程应用分析了支架的适用性,为液压支架的选择提供参考。

锚索角度对顶板剪切错动的控制作用及模拟研究

针对长平煤矿5302工作面胶轮车巷顶板靠近两帮处锚索易产生剪切破断的工业现场问题,建立双向等压巷道模型,分析复合顶板层面剪应力分布情况,通过数学推导得出顶板层面不同高度处存在剪应力峰值点,通过连接各层面剪应力峰值点确定了锚索最佳安装角度为30°,然后通过FLAC^(3D)模拟锚索0°、15°、30°情况下复合层状顶板离层情况及顶板中锚索位态情况,得出结论,通过改变锚索安装角度对剪应力峰值点进行合理控制,可以有效地解决岩层离层以及锚索剪切破断的问题。

深部煤巷偏应力场分布特征及围岩控制研究

针对受多重采动影响的深部巷道变形量大、支护困难等围岩控制问题,以赵庄煤矿33092巷为研究对象,通过现场调研、理论分析、数值模拟等方式分析了受重复采动影响的深部煤巷围岩变形破坏形态,获得了深部巷道围岩偏应力分布特征及塑性区演化规律。研究结果表明:33092巷围岩偏应力S;和塑性区都呈倾斜的“8”字型分布,属于明显的非对称式破坏,现场巷道破坏形式与理论分析、数值模拟结果基本一致;基于偏应力和塑性区的非对称分布形态,提出了33092巷的非对称支护改进方案并在现场进行工业试验,试验结果表明该方案能维持巷道围岩的稳定性,保证巷道服务期内的安全使用。