正断层影响下煤层采动的裂隙扩展规律研究

为了研究正断层影响下煤层采动的裂隙扩展规律,根据断层与煤层的位置关系进行相似材料模拟实验。在煤层和断层区域埋设应力应变传感器,借助全站仪观测记录开采引起的煤层群裂隙演化情况,并利用数字散斑测量方法对开挖过程中的覆岩下沉量进行定量分析,研究工作面远离、接近和穿过断层时上覆岩层裂隙变化规律。经过岩层下沉分析得知,当工作面接近、穿过或远离断层时,上覆岩层从直接顶处出现整体垮落,随采随落到无法形成稳定结构,随着工作面持续推进远离断层,断层岩体逐渐压实基本趋于稳定。这为煤矿中顶底板与围岩变形研究以及断层裂隙扩展研究提供了新思路,为开展煤矿断层开采工作提供了科学依据。

深部高应力破碎巷道钢管尾砂支架支护技术研究

为解决深部高应力破碎巷道难支护、矿山尾砂污染环境、利用渠道匮乏等问题,以锦丰金矿30中段水仓作为工程背景,在分析巷道变形特征基础上,提出以尾砂为主要填充材料的钢管尾砂支架。通过数值试验分析钢管尾砂支架、钢管混凝土支架和U型钢支架的承载性能,试验表明:同一侧压力系数条件下,钢管尾砂支架受力大致与U型钢支架相同,约为钢管混凝土支架的两倍,变形量相比于U型钢支架降低了10%~30%。在工程实践中,基于3种类型支架的支护方案,在支护完成45天后,围岩逐渐稳定,变形量没有明显地增加,巷道围岩稳定性得到有效控制。