綜放面沿空掘巷小煤柱穩(wěn)定性及合理尺寸研究.pdf

1、綜放面沿空掘巷小煤柱尺寸的研究，是國(guó)內(nèi)外采礦工程領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。本課題以山東能源新汶礦業(yè)集團(tuán)新巨龍煤礦為工程背景，針對(duì)巨野煤田厚煤層，2302N工作面沿空掘巷圍巖變形失穩(wěn)機(jī)理及護(hù)巷煤柱尺寸確定，進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。課題以“實(shí)用礦山壓力控制理論”為指導(dǎo)，綜合運(yùn)用巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、采礦學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科理論，采用理論分析、FLAC3D數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的研究方法。
　　首先運(yùn)用理論分析，建立2302N工作面覆巖運(yùn)動(dòng)和

2、支承壓力分布的圍巖動(dòng)態(tài)“結(jié)構(gòu)力學(xué)模型”，研究2302N工作面圍巖變形破壞機(jī)理;確定沿空掘巷位置與支承壓力的關(guān)系，確定內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)的范圍;對(duì)巷道圍巖進(jìn)行受力分析，分析支承壓力的分布特征，研究煤體沿空側(cè)向支承壓力的特征;研究小煤柱內(nèi)應(yīng)力及變形破壞機(jī)理，得出了在內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)范圍內(nèi)，留設(shè)小煤柱護(hù)巷，主要的目的是以隔離采空區(qū)為主，承載支承壓力為輔的重要結(jié)論，得出小煤柱寬度的計(jì)算公式，計(jì)算出小煤柱的寬度。
　　其次運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件模擬。分

3、別在巷道掘進(jìn)期間、工作面回采期間設(shè)置五種不同的模擬方案，模擬小煤柱應(yīng)力和位移;根據(jù)模擬試驗(yàn)結(jié)果，分析研究五種方案條件下小煤柱受到的應(yīng)力大小和小煤柱的變形量，確定護(hù)巷小煤柱的合理尺寸。
　　最后進(jìn)行礦壓觀測(cè)及結(jié)果分析。觀測(cè)工作面的超前支承壓力、小煤柱側(cè)向支承壓力、回風(fēng)巷的圍巖變形量、小煤柱深部位移觀測(cè);并根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證理論分析和數(shù)值模擬研究得出小煤柱寬度的正確性。
　　本論文研究結(jié)論對(duì)新巨龍煤礦后續(xù)工作面參數(shù)的設(shè)計(jì)