沿空留巷跨度對(duì)圍巖穩(wěn)定性影響分析.pdf

1、隨著沿空留巷留巷跨度的逐漸增加，留巷的穩(wěn)定性讓人擔(dān)憂，有時(shí)甚至導(dǎo)致留巷失敗，由于對(duì)跨度對(duì)圍巖穩(wěn)定性的劣化作用機(jī)理不清，采取常規(guī)的加大支護(hù)強(qiáng)度和密度的支護(hù)方式在實(shí)際工程中沒(méi)有取得很好的效果。本文采用理論分析、數(shù)值模擬和工程實(shí)踐相結(jié)合的方法，研究了沿空留巷跨度對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響，取得了以下成果：
　　運(yùn)用能量變分理論考慮塑性區(qū)范圍實(shí)體煤的支撐壓力，分析了直接頂?shù)南鲁磷冃螁?wèn)題，得出了直接頂?shù)南鲁亮侩S跨度的變化規(guī)律；將頂板巖梁視為簡(jiǎn)支梁結(jié)

2、構(gòu)，計(jì)算得出了頂板可能發(fā)生四種失穩(wěn)方式的臨界跨度；利用彈性基礎(chǔ)梁理論分析了老頂關(guān)鍵塊在煤層中的斷裂位置與巷道跨度的關(guān)系；建立沿空留巷疊加層板模型，運(yùn)用條帶法分析了頂板巖層的受力，導(dǎo)出了巷旁前期支護(hù)阻力和后期支護(hù)阻力與巷道跨度的關(guān)系。
　　以華晉沙曲煤礦24208工作面沿空留巷膠帶巷為背景，采用Midas GTS分析了巷道跨度從3.5m增加到7m的過(guò)程中圍巖的應(yīng)力、應(yīng)變動(dòng)態(tài)演化規(guī)律，結(jié)果顯示：隨著跨度的增加，頂板圍巖剪切應(yīng)力集中范圍

3、不斷擴(kuò)大，剪切應(yīng)力峰值成增加的趨勢(shì)，當(dāng)跨度在5.5m時(shí)，頂板剪切應(yīng)力峰值產(chǎn)生一定程度的突變；煤幫和隔離墻的垂直應(yīng)力峰值成增加的趨勢(shì)，當(dāng)跨度達(dá)到5.5m時(shí)，垂直應(yīng)力增加幅度明顯增大，煤幫垂直應(yīng)力集中程度最大的點(diǎn)距離煤壁的距離成減小的趨勢(shì)，但基本保持在2-3m的范圍內(nèi)；頂板水平應(yīng)力集中程度大的范圍區(qū)域成增大的趨勢(shì)，并向?qū)嶓w煤幫方向擴(kuò)展；巷道上方頂板的下沉量基本呈直線增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且增大幅度較大，煤幫的下沉量基本呈直線增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但增加幅度不大