基于数值计算的深部综放工作面空巷充填体支护阻力研究

深部综放工作面在过空巷过程中,由于受采动支承应力作用,空巷围岩容易失稳。采用空巷充填材料充填空巷,可以保证深部综放工作面顺利通过空巷。以某矿1322工作面为例,采用FLAC3D数值模拟软件,研究不同充填体支护阻力条件下,深部工作面过空巷时围岩变形与破坏特征,确定满足围岩变形条件下合适的充填体支护阻力。

空巷顶板稳定性力学分析及充填技术研究

以柳林郭家山煤矿4217综放工作面(回收上山煤柱)过空巷为工程背景,建立了基于工作面超前采动影响的空巷顶板力学模型,分析了空巷顶板稳定性与空巷充填体相互作用关系,得到了空巷顶板稳定的充填体支护阻力计算式,确定空巷充填体的支护阻力不低于3.58 MPa,提出采用高水材料充填过空巷技术:1)高水材料浆液可对空巷周围破碎煤岩体与空间胶结形成整体结构,提高对顶板的支撑作用;2)采用高水材料水灰比2.5∶1能满足支护空巷顶板强度要求,保证顶板不发生滑落失稳和回转变形失稳。工程应用表明,高水材料充填空巷保持了煤壁和顶板的稳定性,是安全快速过空巷的有效途径之一。