孤岛煤柱卸压开采对下伏大巷围岩稳定性的影响研究

为了保证孤岛工作面回采过程中下伏大巷围岩的稳定,结合孤岛煤柱的防冲和下伏大巷围岩控制技术,探讨采用超前钻孔卸压的方法对开滦集团东欢坨矿孤岛煤体进行回收。并运用FLAC3D进行数值模拟研究,分析了不同钻孔深度对工作面卸压效果以及卸压前后下伏大巷围岩状态的变化。结果表明,当卸压钻孔长度为30m时,工作面卸压效果最为理想,下伏大巷围岩状态最佳。

孤岛工作面长度对下伏大巷稳定性影响研究

以开滦矿区某矿8#孤岛煤柱回采为工程背景,针对孤岛工作面长度对底板垂直应力的分布影响及下伏大巷围岩稳定性问题展开研究。采用理论分析和数值模拟相结合的手段,建立了孤岛工作面在倾向方向上的底板受力模型,采用半无限体空间理论,推导出底板垂直应力计算公式,将该孤岛工作面实际地质参数带入公式,得出了孤岛工作面长度与底板应力之间的函数曲线。研究表明:当该孤岛工作面长60 m时,对下方-480 m水平大巷产生的垂直应力最小。通过FLAC 3D数值模拟方法验证了8#孤岛工作面合理尺寸(60 m)比实际孤岛工作面长度(100 m)对下方水平大巷的采动影响小,便于维护。

孤岛煤柱回采技术参数对下伏大巷围岩稳定性影响研究

针对孤岛煤柱回采技术参数对下伏大巷围岩塑性区破坏范围的影响展开研究。首先对孤岛煤柱回采技术参数,包括煤柱留设尺寸、开采厚度、推进速度以及超前卸压回采对下伏大巷围岩稳定性进行计算分析,得到保证大巷稳定性的最优技术参数,即:留设3m护巷煤柱、整层开采、日进尺3m以及回采时采用超前卸压措施。并根据最优回采技术参数条件下大巷围岩塑性破坏呈现出的"X"型这一现象,确定大巷的重点支护区域,提出新的支护方案与参数。最后,对孤岛煤柱采动影响下的大巷支护效果进行计算分析。结论表明,与原始状态相比,孤岛煤柱采后的大巷围岩变形较小,利于维护。

孤岛工作面不同推进度对下伏大巷围岩稳定性影响研究

为了掌握孤岛残留煤体回采工作面推进速度对下伏大巷稳定性的影响展开研究,首先通过室内实验发现,提高试件围压加、卸载速度可显著提高其极限承载能力,结合东欢坨矿井下实际进行分析,认为工作面推进速度加快可减小极限平衡区的范围,也即对下伏大巷高应力持续影响时间降低。随后,通过对不同开采速度影响下大巷围岩应力分布与塑性破坏情况进行计算机数值模拟实验研究,发现工作面循环进尺从1m增加至3m,应力值降低,但增加至4m以后,该应力值增加,也即循环进尺为3m、4m时对围岩承载较为有利;从大巷围岩塑性破坏方面分析,工作面循环进尺增加至3m,大巷围岩塑性破坏范围降低,随后破坏范围增加,从而确定孤岛煤体回采工作面循环进尺保持3m较为合理。