基于统一强度理论的护巷煤柱尺寸与支护技术研究

护巷煤柱尺寸与支护参数存在着密切联系,基于统一强度理论,建立支护应力与护巷煤柱尺寸计算模型,模型表明支护应力越大,护巷煤柱尺寸越小。通过数值模拟,分析出不同锚带网支护参数下,支护应力在巷帮竖向、横向的分布规律,并优选出最佳锚带网支护参数。据此计算出某矿7212工作面风巷护巷煤柱为7 m。实践表明,巷帮能得到有效控制,巷道整体稳定。

基于统一强度理论煤柱尺寸研究及应用

为了提高煤炭采出率,保障巷道稳定安全,煤炭开采时通常设计合理的煤柱尺寸。根据留设煤柱的不同作用,将煤柱分为"保护巷道"和"保护地表"2类。基于统一强度理论,分别对2种类型巷道进行弹塑性分析,建立了考虑中间主应力影响的极限强度计算公式,进而得到2类巷道的屈服宽度及煤柱尺寸的统一计算式。运用该公式计算了某矿8214工作面"保护巷道"煤柱尺寸,并与数值计算对比分析,认为护巷煤柱宽度取10 m是合适的。

穿煤层倾斜巷道围岩弱结构分析及支护技术

为解决穿煤层倾斜巷道穿层阶段地质条件变化复杂、存在多种巷道围岩弱结构、容易破坏失稳、支护困难的问题,重点分析了巷道穿层过程中存在的典型弱结构类型及其变形破坏特征,并运用数值计算软件FLAC3D模拟分析了不同围岩弱结构塑性区分布及变形规律,进而确定了对不同弱结构进行加强支护的具体方案,并成功应用于工程实践。

深部软岩巷道围岩变形规律及稳定性控制技术

以某矿IV621风巷为研究对象,采用现场调研、数值模拟和工程实践相结合的研究手段,对深部软岩巷道的变形机理及控制方案进行了分析,确定了该风巷的最佳支护方案,并应用于现场。结果揭示了破碎软岩巷道掘进期间巷道表面及巷道深部围岩移近量的时间效应;分析了锚杆支护、锚索支护和联合支护在控制围岩变形量的情况;现场实践中,巷道顶底板移近量缩小至95 mm以内,两帮移近量缩小至100 mm,符合煤矿安全生产的需要。