直角梯形板破斷與應力傳播對底板跨采巷道支護規(guī)律研究.pdf

1、我國很多礦區(qū)都存在近距離煤層群采動影響底板巷道的穩(wěn)定問題，尤其是受跨采影響的底板巷道圍巖破壞機理復雜，支護困難，因此近距離跨采巷道穩(wěn)定性控制十分困難。底板巷道受近距離煤層群采動影響實際上是采動過程中的動靜壓交替作用下的巷道破壞問題，從而造成巷道維護困難，進而影響煤礦安全生產(chǎn)的重要原因之一。論文以仲恒煤礦10304采面傾斜長壁開采為工程背景，綜合運用室內(nèi)試驗、理論分析及數(shù)值模擬等手段，對大傾角直角梯形采場關鍵層破斷機理及傳播規(guī)律進行研究，

2、探究了傾斜煤層采動影響的巷道圍巖壓力分布規(guī)律和傳播原理，實現(xiàn)巷道合理的分區(qū)段分層次支護。
　　主要研究內(nèi)容及結(jié)論：利用彈性薄板理論建立了傾斜狀態(tài)下直角梯形薄板關鍵層力學模型，并采用康托洛維奇方法求解得到兩鄰邊固支兩鄰邊簡支直角梯形薄板關鍵層的彎曲下沉解析解和應力分布表達式，對傾斜直角梯形關鍵層應力演化規(guī)律進行理論分析，探討了工作面煤體應力值的變化規(guī)律；運用 PFC數(shù)值模擬研究，傾斜直角梯形采面底板的應力分布規(guī)律及跨采底板裂隙發(fā)育規(guī)

3、律。結(jié)果表明：底板應力峰值集中在采面的中部附近，在高應力區(qū)底板裂隙更為發(fā)育，結(jié)合底板與煤層距離的不同，建立力學模型分析不同層位狀態(tài)條件下底板應力的大小及傳播規(guī)律。利用PFC模擬軟件對跨采巷道上方的應力狀態(tài)進行監(jiān)測和分析并提出合理的支護方案。
　　結(jié)合傾斜直角梯形的應力演化規(guī)律和超前支承壓力的影響，分析推導工作面煤壁的載荷動態(tài)分布表達式，在底板應力傳播的基礎上綜合分析巷道穩(wěn)定性，并利用數(shù)值模擬監(jiān)測分析應力傳播規(guī)律并確定仲恒煤礦底板巷