018-采动影响下底板巷道围岩变形观测与分析
采矿巷道围岩变形机理与支护效果数值模拟研究
材料参数：确定围岩和支护 材料的力学参数
模型建立：根据实际巷道情 况建立三维模型
数值模拟软件：如FLAC、 ANSYS等
边界条件：设定巷道的边界 条件和初始应力状态
计算过程：进行数值计算， 得到支护效果
结果分析：分析计算结果， 评估支护效果
变形量：围岩变形量是评估支护效果的重 要指标
应力分布：应力分布是否均匀，是否满足 设计要求
支护方式：锚杆、锚索、喷 射混凝土等
变形机理：围岩应力、变形、 破坏等
数值模拟：通过数值模拟研究 支护效果对围岩变形的影响
围岩变形：由于采矿活动引起的岩 体应力变化，导致围岩变形
协同作用：支护效果可以减缓围岩 变形，提高采矿安全性
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支护效果：通过支护措施，如锚杆、 锚索等，来控制围岩变形
采矿巷道围岩变形与支护效果的工程实践是采矿工程中的重要环节 工程实践主要包括巷道围岩变形监测、支护效果评估和优化设计等方面 工程实践的目的是确保采矿巷道的安全稳定，提高采矿效率 工程实践需要结合现场实际情况，进行针对性的分析和处理
监测方法：采用钻孔、声波、 雷达等方法进行监测
控制措施：采用锚杆、锚索、 喷浆等支护措施进行控制
监测频率：根据围岩变形情况 确定监测频率
控制效果评估：通过监测数据 评估支护效果，调整支护方案
评估方法：采用数值模拟和现场监测相结合的方法 优化目标：提高支护效果，降低围岩变形 优化措施：调整支护参数，优化支护结构 优化效果：降低围岩变形，提高支护效果，确保巷道安全
工程实践：通过数值模拟研究，验 证了采矿巷道围岩变形与支护效果 的理论模型
加强支护施 工管理，确 保支护质量 和安全
动压影响条件下底板软岩巷道支护技术研究
226软岩巷道支护，历来是矿山巷道工程的难题。
特别是煤层顶底板岩性均为软岩时，煤巷围岩变形量较大、控制难度较高，特别是巷道周边存在采掘作业面时，巷道在采动压力作用下围岩变形更为明显。
众多学者对动压影响软岩巷道支护进行研究，其中杨刚[1]以屯兰矿18503工作面巷道支护为工程背景，综合使用理论分析、现场实测以及数值模拟分析等技术手段，对软岩围岩变形破坏机理以及围岩变形诱因进行分析，并提出强化围岩稳定性及支护体系强度为核心的围岩支护方案，实现了巷道围岩变形有效控制；刘建功[2]以x辛置矿运输下山支护为例，通过理论分析构建动压影响软岩巷道围岩塑性区分布范围计算模型，并通过钻孔窥视技术验证理论计算模型，根据围岩塑性区分布范围提出通过全断面双壳锚注技术支护围岩，实现动压影响软岩巷道围岩变形有效控制。
本文以焦煤矿8505工作面回风巷围岩控制为工程背景，针对性提出动压软岩巷道围岩支护技术方案，实现了巷道围岩有效控制。
1 矿井概况 焦煤矿位于山西怀仁市何家堡乡石井村，井田面积4.339km 2，设计生产能力150万吨/年，8505工作面现主要开采5#煤层，煤层平均倾角4.6°平均厚度3.5m，直接顶为3.8～6.7m 泥岩、硬度1.5～2.7，基本顶为3.7～8.5m 的粉砂岩、硬度3.7～5.6；直接底为2.2～3.9m泥岩、硬度1.5～2.7，基本底为厚度 4.1～7.4 m 的石灰岩、岩体普氏硬度 3.4～6.2。
8505工作面回风巷沿着5号煤底板掘进，长度3200m，巷道顶底板均为泥岩，加之巷道周边采掘影响，巷道出现较为明显的底鼓、巷帮收敛变形。
对巷道围岩变形监测发现巷道水平收敛量介于150～580mm、底鼓量介于290～760mm，围岩变形量大给巷道正常使用带来制约。
矿井经过综合技术分析并结合工作面回风巷现场情况，提出采用注浆锚杆 + 表面喷浆方式对巷道围岩进行支护，通过注浆锚杆提高顶板、底板泥岩强度及抗变形能力，表面喷浆实现表面岩体裂隙封堵，解决围岩强度低、动压影响下巷道巷道围岩变形量大问题，为巷道使用创造良好条件。
煤矿开采中巷道变形的影响因素作用分析
煤矿开采中巷道变形的影响因素作用分析发布时间：2022-10-24T02:39:45.803Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：刘浩[导读] 煤矿巷道一般是在工程性质相对较差的沉积岩系中构筑相对稳定的地下通道，往往在采动应力作用下出现大变形，严重制约了煤矿安全生产。
山东泰山能源有限责任公司协庄煤矿巷修工区山东新泰 271200摘要：井下巷道围岩在巷道掘进过程中的稳定性直接决定了井下巷道掘进效率和安全性，随着煤矿综采作业深度的不断加大，大深度巷道掘进作业过程中所面临的矿压波动和应力集中问题突出，特别是在围岩强度低、破碎明显的区域，围岩变形严重，给井下综采作业安全带来了严重的隐患。
在弱胶结软岩巷道掘进的过程中，围岩的层理结构及侧压力系数对巷道的变形具有直接的影响，针对变形的影响因素进行模拟仿真分析，从而针对性的进行巷道支护，减小巷道的变形。
关键词：煤矿开采；巷道变形；影响因素；有效措施中图分类号：TD82 文献标识码：A引言煤矿巷道一般是在工程性质相对较差的沉积岩系中构筑相对稳定的地下通道，往往在采动应力作用下出现大变形，严重制约了煤矿安全生产。
回采巷道作为采区的重要组成成分，担负着运输、回风及通行的重要作用。
然而，开采中回采巷道受到“三高一扰动”等影响易产生冲击地压、大变形等非线性动力学灾害。
高强开采中巷道断面随着采煤机、掘锚机、液压支架等机械尺寸的不断增大，特别是大断面开切眼二次掘进过程中先掘部分变形剧烈、回采过程中端头支护处易产生底鼓、炸帮等。
加剧了巷道的矿压显现，回采巷道的围岩控制问题一直是阻碍我国煤炭工业可持续发展的因素之一。
1 围岩变形机理通过对井下地质状况的勘探，导致深井高应力软围岩破坏的原因主要是复杂的变形力机制引起的，第一种是由于高地应力导致的变形，其变形的机制是应力扩容型（IIABCD）。
第二种是油液围岩软弱、强度低导致的，其变形机制为结构变形（IIIBC）。
第三者是大断面效应引起的，其变形机制为结构变形（IIIE），在三种变形机制的作用下，导致了深井高应力软围岩在工作过程中发生负复合型变形。
重复采动影响下巷道围岩变形规律及其稳定控制技术
重复采动影响下巷道围岩变形规律及其稳定控制技术摘要:本文研究了重复采动影响下巷道围岩变形规律以及稳定控制技术。
本研究通过理论分析、试验观察及实测，总结出了影响巷道围岩变形的重要因素，例如采动频率、采孔型式、采动深度、采动形式等。
研究还提出了基于静态地质条件和巷道设计形式的稳定控制技术，并结合实例介绍了有效的稳定控制方法，如挡墙、维护层、支护和支撑技术等。
本文的结论可为改善重复采动影响下的巷道围岩变形及稳定控制技术提供参考。
关键词: 重复采动；巷道；围岩变形；稳定控制技术正文:一、研究背景随着经济的发展，采矿业的要求也不断提高。
采煤洞开采过程中，重复采动是普遍存在的现象，其对巷道围岩变形影响很大，且会导致采煤洞稳定性降低。
因此，弄清重复采动对围岩变形的影响及其稳定控制技术显得尤为重要。
二、影响巷道围岩变形的重要因素1. 采动频率：采动频率越高，围岩变形越大。
2. 采孔型式：贯入式采孔型式会使得围岩变形增大，部分采孔型式和样条采孔型式有助于减少围岩变形。
3. 采动深度：采动深度越深，往往围岩变形也会越大。
4. 采动形式：轨道式采动相比环空式采动会使得围岩变形增大。
三、稳定控制技术1. 挡墙：挡墙可以作为支撑，防止围岩变形过大或发生倾斜；2. 维护层：维护层能够将煤矿洞的围岩与采空区的围岩分隔，防止采空区围岩变形影响到煤矿洞危及稳定性；3. 支护技术：采用支护技术能够极大程度地提高采动空间的稳定性，有效减少围岩变形；4. 支撑技术：具有良好的耐磨性和抗冲击性，可以有效缓冲围岩变形，从而降低采煤洞的复杂性和危险性。
四、结论本文通过理论分析、试验观察及实测，总结出了影响巷道围岩变形的重要因素，给出了基于静态地质条件和巷道设计形式的稳定控制技术，例如挡墙、维护层、支护和支撑技术等。
本文的研究结果可为改善重复采动影响下的巷道围岩变形及稳定控制技术提供参考。
五、研究结果1. 理论分析：理论分析表明，重复采动会影响巷道围岩变形，其影响大小依赖于采动频率、采孔型式、采动深度、采动形式等因素。
煤矿采动作用对围岩扰动影响范围的分析
煤矿采动作用对围岩扰动影响范围的分析摘要：井工煤炭的开采不可避免会引起开采工作面周围的围岩扰动，使煤岩体发生应力重分布，造成开采巷道内围岩开裂、位移、变形，严重时诱发巷道内岩爆、底鼓、煤与瓦斯突出等矿山动力灾害活动，不仅制约煤矿安全生产，甚至威胁工作人员生命安全。
各学者为解决这一问题，利用现场监测、数值模拟等手段预测开采活动中围岩扰动事件的分布位置和规律，探究采动作用下煤矿巷道围岩扰动事件的分布范围，以实现矿山动力灾害活动的超前预警。
关键词：煤矿采动作用；围岩扰动影响范围；分析引言随着采煤技术的快速发展，在矿井的日常生产中发现了许多的问题。
工作面回采工作开始后，受采动影响导致巷道围岩不稳的现象也会随之出现。
采面的两条巷道受采动影响最大，但其随着回采工作的进行，不需要后续的巷道维护工作。
而其接续工作面待使用的回采巷道，因工作面还处于待开采阶段，需要不断地进行巷道维护，避免出现巷道围岩变形过大无法使用的情况出现，会消耗大量的人力、物力去维护巷道。
如果能考虑采动影响，在接续工作面回采巷道进行针对性支护，就会减少扩帮、拉底等巷道维护工作。
在采动巷道围岩变形与控制技术方面，诸多学者进行了研究与实践。
1煤矿采动对围岩扰动影响监测方法1.1地音监测地音监测与微震监测类似，也是通过检波器记录煤岩体变形产生的弹性波，区别在于地音监测得到的震动事件能量普遍小于100J、频率大于100Hz，因此地音监测的有效范围一般在工作面前后100m内。
地音监测技术由于其监测对象高频低能的特征，监测范围相对较小，且监测系统在工作面附近工作时受采动干扰较大，加之我国在煤矿安全管理中更加注重宏观性、区域性，导致地音监测技术在我国煤矿工作中的应用并不广泛。
可以看出，各类震动监测都只能解决相应频带范围内的一部分问题，因此要想获得理想、全面的监测效果，需要同时装备多个频带的震动监测设备，或采用震动类监测技术与其他监测手段对接共测的联合监测技术。
巷道变形破坏的因素及控制方法
0
前言
在地下采煤过程中必然要开挖许多空硐及移动
1
影响巷道变形破坏的主要因素
围岩性质及其构造特征
1 1 自然因素 1 11 ( 1) 围岩性质。围岩性质对巷道变形与破坏有 决定性影响 , 如存在软弱岩石或膨胀性岩石, 对巷道 变形和破坏的性质及其剧烈程度有重要影响; ( 2) 围岩构造特征。巷道的变形和破坏除与围 岩性质有关外 , 与围岩构造特征和岩体本身破坏状 态有密切关系, 其中影响最大和最普遍的是层理和 动力拖动排水运行。节 省了设备和器 材的购置费 用 , 减少了工程量和工程施工费用, 与原方案相比可 减少工程造价 60 余万元。在使用运 行上, 系统简 捷、 操作方便、 故障率低 , 更为安全可靠, 并且节省了 大量的运行电量和维修费用, 年可节省运行成本 10 万元以上。并且由于采用无动力运行, 使吸水过程 的系统振动大大减弱 , 沉积的废浆可以较为稳定地 沉放在清水之下, 可有效地防止废浆外溢 , 对农田环 境起到了很好的保 护作用。该套 系统自 2006 年 8 月份运行以来, 体现出了良好的运行效果 , 获得了较 好的经济效益和环境效应。
Abstract: Under the coal- mines, all types of laneways rewarded different funct ions act related effects. In ex cavating coal, the laneways will be distorted and damaged. By analyzing the causes we can find out reasonable control methods to protect the laneways. Key words: distortion and damage; funct ion; control methods
试论煤矿上部开采对下部巷道的安全影响分析
试论煤矿上部开采对下部巷道的安全影响分析作者：许林岗来源：《科学导报·学术》2020年第43期摘 ;要：为了维护良好的矿产资源开发秩序，有效防范和坚决遏制地方小煤矿开采造成的国有大型煤矿生产安全事故，严防地方小煤矿越界开采违法违规行为，原国土资源部、国家安全监管总局、国家煤矿安监局于2017年3月至8月在全国开展煤矿超层越界开采专项检查整治行动。
本文以窑煤三矿与红古区炭洞沟煤矿为例，针对采矿权范围内井巷工程重叠进行安全论证分析。
关键词：煤矿;矿权重叠;安全论证1引言根据《矿产资源开采登记管理办法》（1998年）采矿权申请人在申请采矿许可证时，需向登记管理机关提交矿区范围图。
矿区范围，是指经登记管理机关依法划定的可供开采矿产资源的范围、井巷工程设施分布范围或者露天剥离范围的立体空间区域，矿山企业的矿区范围是一个立体范围，由三维坐标构成。
2概況由于历史原因，窑街煤电集团三矿1650车场、1650回风大巷、改造回风、1650北大巷、1610车场、二号轨下、二号行人下山等井巷工程与兰州炭洞沟矿业有限公司二采区重叠（属上下关系）。
在1995年前这些井巷工程均在三矿皮带斜井采矿许可证范围之内，为了支援地方经济发展，解决兰州炭洞沟煤矿职工生活出路及社会稳定问题，将三矿巷道重叠部分以上资源划归炭洞沟煤矿开采。
3地质概况、开采技术条件3.1地层、构造及煤层窑煤三矿与炭洞沟煤矿同属一个地层有：元古界（Pt）、侏罗系下统炭洞沟组（J1t）、中统窑街组（J2y）、上统享堂组（J3x）、白垩系下统河口群（k1hk）及第四系（Q）。
图1 炭洞沟煤矿二采区下三矿巷道布置图地质构造：炭洞沟煤矿总的构造形态为向西北倾斜不规则的单斜层，F6断层从中间切断，形成了一采区、二采区两个煤层不相连接的采区，内部展布8条断层，断层延伸方向基本一致，多数为北西—南东向（正断层3条，逆断层5条）;炭洞沟煤矿区内含七层煤，分别为煤一层至煤七层，煤层西部煤层厚度大，平均厚度35.33m;东部煤层厚度薄，平均厚度18.77m。
01-采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术-煤矿开采2017年第6期
巷道支护理论与技术采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术付玉凯1，2，3（1.天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013； 2.煤炭科学研究总院开采研究分院，北京100013；3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室（煤炭科学研究总院），北京100013）［摘要］以晋城矿区成庄矿5308工作面双巷布置留巷为工程背景，基于现场实测数据，分析了留巷巷道变形破坏特征和影响因素。
采用FLAC 3D数值模拟软件，分别研究了留巷巷道在掘进、临近工作面回采、本工作面回采过程中的围岩应力场分布特征和变形破坏规律。
在此基础上，提出了以浅孔－深孔注浆加固和注浆锚索联合加固方案，并进行了工业性试验。
研究结果表明：留巷巷道受到临近工作面和本工作面双重采动应力的影响后，矿压显现剧烈，巷道维护困难。
采用注浆加固支护后，水泥浆液充填了煤岩体节理、裂隙，同时也使破碎煤岩体成为了胶结体，改善了破碎煤岩体的力学特性；注浆锚索使围岩的承载能力显著增强，有效控制了围岩的不连续变形。
［关键词］采动应力；围岩变形；注浆加固；留巷；数值模拟［中图分类号］TD353.8［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2017）06-0034-06Grouting Ｒeinforcement and Surrounding Ｒock Broken Mechanismof Ｒoadway Subject to Mining-induced StressFU Yu-kai 1，2，3（1.Coal Mining ＆Designing Department ，Tiandi Science ＆Technology Co.，Ltd.，Beijing 100013，China ；2.Mining Institute ，China Coal Ｒesearch Institute ，Beijing 100013，China ；3.Coal Ｒesource High Efficient Mining ＆Clean Utilization State Key Laboratory （China Coal Ｒesearch Institute ），Beijing 100013，China ）Abstract ：It taking double roadways retaining of 5308working face of Chengzhuang coal mine in Jincheng mine district as background ，based on field testing data ，and then the deformation broken characters and influencing factors of retaining roadway were analyzed ，the surrounding rock stress field distribution characters and deformation mechanism in different phases were studied by numerical simulation software FLAC 3D ，which roadway include roadway driving ，adjacent working face mining and self working face mining.Based on it ，then unite reinforcement method with shallow-deep hole grouting and grouting cable were put forward ，and industrial test were pro-ceed.The results showed that the retaining road was influenced by double mining-induced stresses of adjacent working face and self working face mining ，mining pressure was fiercely ，roadway maintain difficulty.Then grouting reinforcement supporting was applied ，joints and fractures of coal and rock mass were filled by cement slurry ，and broken coal and rock mass was formed glued body ，the mechanics characteristics were improved ，the bearing capacity of surrounding rock was improved obviously with grouting cables ，dis-continuity deformation of surrounding rock was controlled effectively.Key words ：mining-induced stress ；surrounding rock deformation ；grouting reinforcement ；roadway retaining ；numerical simulation［收稿日期］2017－07－19［DOI ］10.13532/11－3677/td.2017.06.009［基金项目］国家重点研发计划（SQ2017YFSF060004－05）；国家科技支撑计划课题（2012BAB13B02）；国家自然科学基金资助项目（U1261211）［作者简介］付玉凯（1985－），男，河南安阳人，博士，助理研究员，主要从事巷道矿压理论及支护技术方面的研究。
矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)
矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)矿山压力与岩层控制一、小题1、莫尔-库伦理论认为岩石破坏实质是（剪切破坏）2.目前的采空区处理方法主要有（全部垮落法、缓沉法、刀柱法、充填法）。
3.若支柱支设在非顶梁中心位置，此时支柱与顶梁在工作面的布置方式有（正悬臂、倒悬壁）。
4.根据顶板冒落面积来分，一般冒落事故分为（局部冒顶）和（大面积冒顶）5.岩石的弹性变形特征常用（变形模量）和（泊松比）来表示7、采场上覆岩层失稳形式有（结构的变形失稳、结构的滑落失稳）8、老顶初次来压步距（越大）工作面来压越剧烈9、巷道矿压控制方法主要包括（巷道保护巷道支护巷道修护）10、支柱的工作特性（急增阻式微增阻式恒阻式）11、岩石的破坏机理（拉伸破坏剪切破坏）12、根据破断的程度，回采面上覆岩层可分为（冒落带裂隙带、弯曲下沉带）。
13、初撑力：支架架设时，将活柱升起，托住顶梁，利用缩柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个动力。
这个最初形成的主动力称为支柱（初撑力）。
14、马克斯韦尔体由（胡克体和牛顿体）串联而成15、（铰接岩块）假说对支架和围岩相互作用做了详细分析1.6、采煤工作面支架的（初承力）应能保证直接顶与老顶之间不离层17、根据围岩压力成因，围岩压力可分为（松动压力变形压力膨胀压力冲击和撞击围岩压力）。
18.根据冲击矿压发生的地点和位置不同，冲击地压可分为（工作面冲击地压）和（巷道冲击地压）19、常用岩石强度理论主要有（莫尔、格里菲斯、摩尔库伦）20、分析目前所用各种矿压控制方法，从对付矿压的原理来看有（泄压、让压、躲压、移压）。
21、软岩使用锚杆支护时，必须（？大家一定要努力把题背好了，争取全部通过）22、对煤冲击倾向性评价主要采用煤的（冲击能量指数Ke、弹性能量指数Wet 、动态破坏时间Dt）。
23、（推跨性事故）是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故。
1、岩石在三项等拉状态下应力圆2、花岗岩埋深1km r=26kn/m3 0.25 花岗岩在自重作用下，垂直应力与水平应力大小2600kn/m2 ***** kn/m23、工作面顶板的周期来压是由裂隙带岩层周期性失稳。
开采动压影响下巷道变形规律分析
ｅ ｃ ｃ ｐ ｆｔ ｅ ｍｉ ｉｇ ａ ｔ ｉ ｅ ｆＶ １ １－２０ ０ ｗｏｋｉｇ ｆ ｃ ｓａ ｕｔ２ ０ ，ｈ ｅ ｉｎ ｔ ａ ｏ ｔｓ ｒｏ ｓ ｄ ｆｒ ａ ｉｎ ｏ ｃ ｒｅ ｓ ｎ ｅ ｓ ｏ ｅ ｏ ｎ ｎ ｃ ｉ ｔ ｓｏ Ｉ６ ２ ２ ｒ ｎ ａ ｅ ｉ ｂｏ ０ ｍ ｔ ｅ ｒ ｇｏ ｈ ｔｍ ｓ ｅ ｉｕ ｅｏ ｈ ｖｉ ７ ｍ ｔｏ ｃ ｕ ｒ ｄ ｗａ
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摘 要 ： 对 平 煤 八 矿 深 处 下 部 煤 层 工 作 面 开采 导致 的上 部 煤 层 邻 近 采 区工 作 面 回风 巷 道 掘 进 困难 、 针 变形 严 重
等现象 ， 通过 监测 回风 巷 道 表 面 的 变 形 情 况 ， 结 出 下 部 煤 层 开 采 对 上 部 煤 层 邻 近 采 区巷 道 的 动 态 影 响 规 总 律 ： ｌ２ ０ ０工 作 面 的 回采 活 动对 回风 巷 道 的影 响 范 围 约 ２０ ｍ， 己， ｒ ２２ ０ 变形 最 为 严 重 的 区 域 在 工 作 面 前 方 ２ ０
Ａｂｓ ｒ ｔ Ａｉ ｉ ｔｔ ｈｅ ｍｅ ｏ ｆｔ ｎｎｇ ｄｆ ｃ ｌｙ ａ ｄ ｓ ｒｏ ｓ ｄ ｆｒ ｔｏ ｆｒ ｔｒ ｉｆｏ ｒ ａ ｗａ ａ ｓ ｄ ｂ ｉｉ ｇ ｌｗｅ ｔａｃ ： ｍ ｎｇ ａ ｈｅ ｐ ｎｏ ｎ ｎ ｏ ｈｅ ｍｉ ｉ ｉ ｕｔ ｎ ｅ ｉｕ ｅｏ ｍａ ｉｎ ｏ ｅｕ ｎ ａｒ ｗ ｏ ｄ ｙ ｃ ｕ ｅ ｙ ｍ ｎ ｎ ｏ ｒ ｉ ｌ ｃ ａ ｅ ｍ ｎ ｄ ｅ ａ ｔｏ ｎ ｄｉ ｓ ａ ． ａ ｎ ｔｒ ｕ ｈ ｍ ｏ ｔｒｎ ｈ ｆ ｒ ａｉｎ ｃ ｎｄｔｏ ｓｏ ｈ ｕ ｆ ｃ ｆｖ ｎ ｉａｉｎ ｒ ａ — ｏ ｌｓ ａ ｉ ｅ ｐ ｐ ｒ ｆＰｉｇ ｎｇ ｈ ｎ Ｎｏ ８ Ｃｏ ｌＭｉ ｅ，ｈ ｏ ｇ ｎｉｏ ｉｇ ｔｅ ｄｅｏｍ ｔｏ ｏ ｉｉｎ ｆｔ ｅ ｓ ｒａ ｅｏ ｅ ｔｌｔｏ ｏ ｄ ｗａ ｔｅ ｄｙ ａ ｃ ｉｆｕｅ ｃ ａ ｏ ｗｅ ｏ ］ｓ ａ ｍｉ ｉ ｇ ｔ ｏ ｄｗａ ａ ｏｍ ｉ ｎ ｒ ａｉ ｐｐ ｒｃ ａ ｅ ｍ ｓｓ ｍ ｍａ ｉｅ ｔｅ ｉ ｌｕ ｙ，ｈ ｎ ｍｉ ｎ ｌ ｎ ｅｌ ｗ ｆｌ ｏ ｒｃ ａ ｅ ｍ ｎ ｎ ｏ ｒａ ｙｎｅ ｒｔ ｎｉｇ ａ ｅ ｎ ｕ ｅ ｏ ｌｓ ａ ｗａ ｕ ｒｚ ｄ：ｈ ｎｆ ・
工作面采动影响巷道围岩变形规律分析
收稿日期:2008-11-05作者简介:王锁锋(1962-),男,陕西风翔人,1985年毕业于陕西煤炭工业学校,工程师,现在宝鸡秦源煤有限公司从事煤矿生产技术管理工作。
工作面采动影响巷道围岩变形规律分析王锁锋,姚立春(宝鸡秦源煤业有限公司,陕西宝鸡 721202)摘 要:通过对秦源煤业有限公司戚家坡矿101综采工作面回采对巷道变形的影响实测分析和研究,系统总结出了回采工作面对周围巷道稳定性及巷道围岩变形影响规律,合理地确定了周围巷道加强支护范围,及工作面停采线位置。
关键词:采煤工作面;采动影响;实测方法;变形规律中图分类号:T D823.97 文献标识码:B 文章编号:1671-749X (2009)03-0027-030 引言戚家坡矿520石门向里60m 长巷道,位于大向斜西翼煤层底板内,60～260m 处巷道位于大向斜轴部,巷道两次见煤经过从煤层到煤层顶板再到煤层的过程,全段岩性多为炭质泥岩,局部为砂质泥岩,岩石裂隙发育,淋水大,松散易冒落。
502工作面溜子道从石门下部垂直穿过,此段巷道动压大,经过多次翻修后,围岩松动,底臌严重。
520石门向里260m 至三号石门通道全部位于底板煤层内,距煤层底板垂直高度在30m 以上,且上部的201、203、301等工作面在回采时都留有50m 石门保护煤柱,全岩段多为砂质泥岩,局部为泥质砂岩,致密较坚硬,巷道压力稳定,断面变化不大。
受N101工作面采动影响的有N101上下顺槽,北采区回风下山、北采区轨道下山及520轨道石门、N103甩道、N103联络巷等。
为研究N101工作面对周围巷道稳定性的影响,重点对520石门、北采区回风下山及N103联络巷巷道围岩变形情况进行了观测。
1 520石门回风下山及N103联络巷支护1.1 520石门巷道断面及支护方式520石门首先采用风镐等工具进行巷道断面的刷大并安装短管。
然后进行喷浆,喷浆厚度20～30mm ,以封闭住围岩表面裂隙为标准。
巷道受采动影响巷道矿压显现规律
巷道受采动影响巷道矿压显现规律一、巷道位置类型根据巷道与回采空间相对位置及采掘时间关系不同，巷道位置分为以下几种类型：（1）本煤层巷道（2）位于回采空间所在层面下方的巷道称为底板巷道，位于回采空间所在层面上方的巷道称为顶板巷道。
（3）厚煤层中、下分层以及相邻煤层中的煤层巷道，有可能同时受到本分层和上分层以及相邻煤层回采工作面的采动影响。
二、区段巷道的位置和矿压显现规律（一）区段巷道的布置方式根据区段回采的准备系统，区段巷道可分成三种布置方式。
（1）煤体-煤体巷道(图6-7Ⅰ)。
（2）煤体-煤柱（采动稳定）巷道(图6-7Ⅱ1)；煤体-煤柱（正采动）巷道(图6-7Ⅲ1)。
（3）煤体-无煤柱（沿空掘进）巷道(图6-7Ⅱ2)；煤体-无煤柱（沿空保留）巷道(图6-7Ⅲ2)。
图6-7 区段巷道布置方式示意图a—煤柱护巷；b—无煤柱护巷（二）区段巷道矿压显现规律（1）煤体-煤体巷道服务期间内，围岩的变形将经历三个阶段，即巷道掘进影响阶段、掘进影响稳定阶段和采动影响阶段。
（2）煤体-煤柱或采空区（采动稳定）巷道服务期间，围岩变形经历巷道掘进影响阶段、掘进影响稳定阶段和采动影响阶段（工作面前方采动影响）。
但巷道整个服务期间内，始终受相邻区段采空区残余支承压力影响，三个影响阶段的围岩变形均大于煤体-煤体巷道。
（3）煤体-煤柱或无煤柱（正采动）巷道服务期间，围岩的变形将经历全部的五个阶段。
围岩变形量远大于煤体-煤体巷道和煤体-煤柱或无煤柱（采动稳定）巷道。
（三）厚煤层中下分层区段巷道布置和矿压显现规律中、下分层巷道如果位于上分层一侧已采的煤体附近，上分层煤体的支承压力，对下部分层巷道会产生一定影响。
它的影响程度与巷道和上分层煤体边缘之间的水平距离有关。
一般情况下，水平距离超过2m影响已不明显。
中、下分层巷道如果位于上分层两侧均已采空的煤柱附近，由于受到上分层煤柱支承压力叠加的强烈影响，围岩变形显著。
为了改善这种巷道的维护，要求巷道与上分层煤柱边缘保持的5～10m的水平距离。
煤矿采矿动压对巷道围岩稳定的影响研究
煤矿采矿动压对巷道围岩稳定的影响研究煤炭深井开采是世界上大多数采煤国家目前和将来面临的问题。
随着开采深度的不断加大，巷道围岩的稳定性越来越差，矿压显现强烈等较多不利因素4。
尤其是巷道同时还受到来自工作面推进和回采产生的动压影响3。
由于这些不利因素会导致煤矿开采的经济指标下降，为此本文基于对某煤矿采矿巷道围岩稳定性的影响因素的深入研究，弄清这些影响巷道围岩稳定性的不利因素及其作用机理、程度和范围，为制定相应的控制对策，提高煤炭的回采率以及采场巷道的支护提供依据，对提高采矿巷道的安全性以及改善矿山整体经济效益有非常重大的意义1。
1 巷道围岩失稳破坏的特点一般情况下，深部巷道围岩的变形特征与围岩所承受的压力存在着密切关系，随着开采深度的不断加大，巷道埋深随之增大，上覆岩层的自重应力也增大，两者之间存在线性关系。
在采动应力、上覆岩层的自重应力和构造应力等多重应力的叠加作用下，超过巷道支护体系所能够承受的应力时，深部的巷道围岩的稳定性就会变得很差，甚至破坏。
正由于巷道围岩失稳破坏原因的多重性和各异性，使得巷道围岩失稳破坏的变形形态也存在差异性，因此在多重应力的共同作用下，深部巷道围岩的失稳破坏主要呈现以下几个特点：（1）顶板下沉。
由巷道上方破碎岩体自重压力、上覆岩层压力或其他地应力而引起的垂直应力，因垂直力和上覆岩层构造不同，所以沿纵向巷道的变形也存在较大的差异，成波浪状。
（2）底鼓。
底鼓的产生是由于在垂直压力作用下，底板岩石较软，岩层内有节理发育，水容易进入岩石内部，遇水后岩石单轴抗压强度降低或者是底板岩石含有膨胀性粘土矿物而遇水后膨胀，都可能出现底鼓，底板的起伏不平会影响正常运输。
（3）上帮或者下帮变形。
上帮或者下帮变形产生的原因是在垂直压力或围压力作用下，巷道两帮一帮岩石硬，一帮岩石软（或者破碎）而产生的破坏形态。
（4）两帮挤进。
在垂直应力的作用下，若两帮岩石较软或破碎，而底板岩石却又比较坚硬时就会出现两帮挤进。
采动影响下巷道围岩变形破坏特征
第４２卷第９期能 源 与 环 保Ｖｏｌ ４２ Ｎｏ ９ ２０２０年９月ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｅｐ． ２０２０ 收稿日期：２０２０－０５－１０；责任编辑：陈朋磊 ＤＯＩ：１０．１９３８９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－０５０６．２０２０．０９．０４９作者简介：巩志力（１９８５—），男，河南西平人，工程师，２０１４年毕业于河南理工大学，现从事煤矿安全生产工作。
引用格式：巩志力．采动影响下巷道围岩变形破坏特征［Ｊ］．能源与环保，２０２０，４２（９）：２２０ ２２３．ＧｏｎｇＺｈｉｌｉ．Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｆａｉｌｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｏａｄｗａｙｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｕｎｄｅｒｍｉｎｉｎｇｉｎｆｌｕｅｎｃｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０２０，４２（９）：２２０ ２２３．采动影响下巷道围岩变形破坏特征巩志力（河南能源化工集团永煤公司车集煤矿，河南永城 ４７６６００）摘要：为了确保采动影响下巷道的稳定性，利用Ｒｈｉｎｏｃｅｒｏｓ软件构建三维地质模型，采用ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟了煤巷开挖围岩应力变化全过程，围岩应力、变形分布情况，工作面回采后垂直应力分布，不同预应力锚杆支护裂隙煤体中的传递特征以及不同支护强度时煤体破坏特征。
研究可为类似地质条件巷道支护参数设计提供借鉴。
关键词：采动影响；三维地质模型；ＦＬＡＣ３Ｄ；应力分布；裂隙；破坏特征中图分类号：ＴＤ３５３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３－０５０６（２０２０）０９－０２２０－０４ＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｆａｉｌｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｏａｄｗａｙｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｕｎｄｅｒｍｉｎｉｎｇｉｎｆｌｕｅｎｃｅＧｏｎｇＺｈｉｌｉ（ＪｕｊｉＣｏａｌＭｉｎｅ，ＹｏｎｇｃｈｅｎｇＣｏａｌＣｏｍｐａｎｙ，ＨｅｎａｎＥｎｅｒｇｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＧｒｏｕｐ，Ｙｏｎｇｃｈｅｎｇ ４７６６００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏａｄｗａｙｕｎｄｅｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍｉｎｉｎｇ，Ｒｈｉｎｏｃｅｒｏｓｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔａｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｄｅｌ，ａｎｄＦＬＡＣ３Ｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔｒｅｓｓｃｈａｎｇｅ，ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｆｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｍｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｒａｃ ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｒａｃｋｅｄｃｏａｌｍａｓｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｓａｎｄｔｈｅｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏａｌｍａｓｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｐ ｐｏｒｔｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｓ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｒｏａｄｗａｙｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｕｎｄｅｒｓｉｍｉｌａｒｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｉｎｇｉｎｆｌｕｅｎｃｅ；ｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｄｅｌ；ＦＬＡＣ３Ｄ；ｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｃｒａｃｋ；ｆａｉｌｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ０ 引言巷道开挖后，顶板煤岩体水平应力增加，垂直应力得到释放，帮部一定范围内煤体所受垂直应力增加，水平应力不断降低，国内学者对采动影响下巷道围岩变形破坏特征进行了一定研究。
两次采动影响下底板巷道围岩控制技术研究的开题报告
两次采动影响下底板巷道围岩控制技术研究的开题报告一、研究背景和意义在矿井开采过程中，底板巷道的围岩控制是一个重要的问题。
底板巷道的围岩稳定性对于保障矿井生产和安全有着至关重要的作用。
然而，底板巷道的围岩变形和破坏往往难以控制，因此需要研究控制底板巷道围岩的方法和技术，以提高矿井生产效率和安全性。
近年来，随着煤矿采煤深度加深和采动规模的扩大，底板巷道的围岩控制面临更加严峻的挑战。
采动影响是围岩变形和破坏的重要原因之一。
底板巷道的围岩受到多次采动影响后，其稳定性更加差，控制难度也更大。
因此，研究两次采动影响下底板巷道围岩控制技术，对于解决底板巷道围岩控制难题，提高矿井生产效率和安全性都有着重要的意义。
二、研究内容和方法本研究的主要内容是研究两次采动影响下底板巷道围岩控制技术。
具体研究内容包括以下几个方面：1.分析两次采动对底板巷道围岩的影响机理，研究其变形和破坏规律。
2.探究采用支护结构控制底板巷道围岩的方法，提出合适的支护结构设计方案。
同时，结合岩体力学和数值模拟方法，对支护结构的稳定性进行评估。
3.针对底板巷道围岩的变形和破坏特点，研究新型的围岩加固技术和控制方法。
本研究采用实验研究和数值模拟相结合的方法。
通过实验研究和数值模拟，分析底板巷道围岩在两次采动下的变形和破坏规律，探究支护结构的有效性和稳定性。
同时，通过对现有围岩加固技术的研究，提出新型的围岩加固技术和控制方法，以应对底板巷道围岩的变形和破坏。
三、研究预期结果和意义本研究的预期结果包括：1.深入分析两次采动影响下底板巷道围岩的变形和破坏规律，为后续的支护设计和围岩加固提供科学依据。
2.探究多种支护结构的设计方案和评估方法，为不同条件下底板巷道围岩的支护设计提供指导和参考。
3.提出新型的围岩加固技术和控制方法，为底板巷道围岩的长期稳定性提供保障。
本研究对于解决底板巷道围岩控制难题，提高矿井生产效率和安全性具有重要的意义。
同时，本研究所提出的支护设计方案和围岩加固技术，还可以为其他类似工程的设计和施工提供指导和参考。
某矿区段运输巷围岩变形监测数据统计分析
某矿区段运输巷围岩变形监测数据统计分析摘要：基于某矿区段运输巷锚杆锚索联合支护技术实际，根据巷道围岩的长期监测数据，统计分析了该巷围岩变形与时间的关系，得出了巷道围岩变形规律；实施该支护技术方案后，巷道围岩变形量大大减小，控制巷道围岩变形效果十分明显。
关键词：区段运输巷;围岩;变形;监测;分析中图分类号：TV698.1+1 文献标识码：A 文章编号：1000-8772(2009)08-00-0收稿日期：2009-03-25一、巷道地质概况该工作面标高为-660～-680m，埋藏深度790～810m。
该工作面所采煤层为己15煤层，赋存较为稳定，煤层结构单一，断层处煤厚可能稍有变化，厚度一般在2.91～4.71 m，平均3.50 m，另由于距离己16-17煤层较近，厚度不稳定，部分地段与己16-17煤层合层，厚度达到6.2米。
该工作面紧邻白石山背斜，煤层倾角变化较大，在白石山背斜轴部坡度较平缓，几乎在0°，在机巷里段坡度较大，一般为11°左右。
煤层直接顶板大部为中厚-厚层状泥岩、砂质泥岩，局部为中厚层状细粒砂岩，厚度0.62～9.60m，一般3～6m，因己15-12010采面紧邻白石山背斜轴，断层裂隙发育，顶板岩石破碎，岩体完整性差，大部为Ⅲ～Ⅳ类，局部为Ⅱ类。
直接底板大部分为泥岩、砂质泥岩，厚度0～5.50m，一般0.50～4.0m，平均3.43m，局部为细粒砂岩，厚度0～7.00m，底板饱和抗压强度平均为20.7MPa，属松软类底板。
二、测点布置在巷道跨度中部顶、底板各设置一个测点用卷尺测量顶底移近量；在巷道两帮距离底板1.3m处各设置一个测点，卷尺测量两帮移近量。
机巷沿顶掘进，巷道形状与尺寸及支护方式。
三、巷道围岩变形监测数据分析观测点1于2007年11月19日建立，建立后共测试至21号，测试期间巷道围岩位移并不很大，但此处顶板破碎，极易冒落伤人，为保证顺槽的安全顺利掘进，此处2天后即套金属对棚，由于对棚阻挡，此后数据未测，测点作废。
采掘扰动影响下巷道围岩变形规律及支护技术研究
采掘扰动影响下巷道围岩变形规律及支护技术研究摘要：我国采矿孔的深度、规模和产量不断增加，采矿多样化对采矿的影响不断加大，矿山安全和无害环境的开采受到广泛影响。
厚煤层的安装给构造块带来了不稳定和空洞，导致开采工作面的开发、岩体的大规模扩散以及现场的高度安全。
考虑到破碎和破碎导致的工作量很大，采用预防性耦合尤为重要，因为煤壁极易受到严重的弹壳和抢掠。
这对控制页岩的失效尤为重要。
煤炭工作面的逐渐开采，主要生长在煤层气之上的石块的破坏，使地表沉陷多次塌陷到高边坡火山口，这是混合、土工结构力学应力和固有应力影响相结合而造成塌方的原因。
鉴于此，本文对采掘扰动影响下巷道围岩变形规律及支护技术进行分析，以供参考。
关键词：掘进扰动；数值模拟；支护优化引言在正常回呼过程中，压力损失可能发生在循环过程中。
(e)煤的面积和浓度过大，特别是在泄漏前后和矿物燃料(如3m重矿藏和桩)中；对于桌面上的薄岩石，支架几乎不会崩溃，只是在打印过程中会产生相对压力，泄漏和薄膜相对较严重，从而有可能导致砂体破裂。
1巷道围岩影响因素（1）围岩软弱、性质不均一。
南营河煤矿15102工作面回风顺槽顶板虽为K2灰岩，但局部夹杂着较软的泥岩、砂质泥岩等。
（2）巷道多处穿越空巷和采空区，顶板暴露面积大，暴露时间较长，且暴露的顶板下方是重新压实胶结的煤岩体，离顶板300mm，严重影响巷道的正常安全使用。
2数值模拟分析由图1分析可知，巷道围岩变形破坏主要以剪切破坏为主，随着巷道的循环掘进，巷道围岩塑性区呈现向巷道深部扩展的趋势，同时巷道左帮的塑性扩展速率要明显高于巷道右帮，这也是导致巷道围岩呈现非对称变形的主要因素。
图1巷道围岩塑性演化过程3工作面矿压监测3.1监测监控设备安装布置工作面撤收过程中相关参数的监测是通过矿压监测系统进行的，以确保煤炭工作面的安全生产。
为了确保矿泉水监测系统能够检测到整个矿井，监测设施如z。
b .在矿物上安装燃煤发电厂、工作和侧面板、工作面回气角度、内置传感器、报警装置和温度传感器。
黄陵二号煤矿回采巷道围岩变形监测及分析
黄陵二号煤矿回采巷道围岩变形监测及分析李晓辉【摘要】系统研究巷道围岩的变形规律,对实现开采工作面准备和巷道掘进的安全高效推进具有十分重要的作用.针对黄陵二号煤矿巷道出现的围岩变形情况,在合理布置顶板岩层位移监测孔的基础上,通过采用多点位移计对矿井回采巷道的围岩变形进行量化监测,分析了巷道围岩中的变形与位移特点及其影响因素.研究表明:在回采过程中,要做好回采工作面100 m范围以内的巷道支护工作;巷道顶板最大下沉量为14 mm,可将最大下沉值与临界沉降值(由锚杆有效伸长量决定)进行对比,确定了支护方式;此外,支护在减小围岩变形和顶板下沉方面有一定作用,如果没有支护或支护不足,围岩松动范围将大于监测值.摸清了巷道围岩的变形规律,优化了巷道支护设计与施工技术,为矿井生产提供了有效的技术支持.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】6页(P183-187,171)【关键词】回采巷道;位移计;围岩;变形监测【作者】李晓辉【作者单位】陕西黄陵二号煤矿有限公司,陕西黄陵 727307【正文语种】中文【中图分类】TD3530 引言当前，黄陵二号煤矿正在开采二盘区和四盘区的2#煤层。
系统研究二盘区和四盘区巷道围岩的变化规律，对实现开采工作面准备巷道掘进的安全高效推进具有十分重要的作用。
因而，开展巷道围岩变形监测，分析巷道围岩中的变形与位移特点及其影响因素，摸清巷道围岩的变形规律，最终优化巷道支护设计与施工技术，将为煤炭生产提供有效的技术支持。
1 巷道破坏现状为了后期进行监测工作，对巷道进行实地勘测调查，经调查发现由于开采工作的不断进行，已经造成部分巷道不同程度的破坏，巷道破坏主要有以下几种情形[1-3]。
①整体稳定，局部掉落—本次监测所处巷道整体较为稳定，但局部破坏较为严重，部分区域有声响，且煤柱部分位置有掉落现象；②顶部冒落—冒落宽度宽窄不一，有的达整个巷道宽度，有的宽度仅有1 m，冒落高度有的高达3～5 m，有的仅有明显破裂线，冒落长度有的长近30 m，有的仅在5 m左右；③片帮，底臌—巷道产生严重底臌，底臌几乎遍及整个巷道，底臌量多达2 m以上，变形巷道不同程度均出现底臌现象；④锚杆预紧力小，扩散效果差，不能有效控制顶板变形，锚杆杆体强度低，存在拉断情况。
采动影响下巷道围岩变形与破坏的弱结构面效应
采动影响下巷道围岩变形与破坏的弱结构面效应
采动影响下巷道围岩变形与破坏的弱结构面效应
岩体中弱结构面的产状要素和力学参数是影响深部巷道围岩变形和破坏的重要因素.通过对金川矿区地下开采过程中发生的与弱结构面效应有关的巷道变形特征、破坏模式与机理分析得出,在断层附近或穿过断层开挖时,往往会引起断层活化,引发巷道变形和破坏.当在节理岩体中开挖时会使围岩中低强度的节理裂隙等弱结构面正应力减小,抗剪强度降低,从而发生相对滑移、变形.此外,与巷道开挖相比,矿体开采的影响不仅在持续时间上,还是在影响以及程度上都是造成巷道变形和破坏的弱结构面效应更加显著的主要原因.
作者：赵海军马凤山丁德民张亚民 ZHAO Hai-jun MA Feng-shan DING De-min ZHANG Ya-min 作者单位：中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室,北京,100029 刊名：地质灾害与环境保护英文刊名：JOURNAL OF GEOLOGICAL HAZARDS AND ENVIRONMENT PRESERVATION 年，卷(期)：2009 20(2) 分类号：P642 关键词：巷道围岩地下开挖断层活化破坏模式金川镍矿。
采动过程中底板岩层变形破坏与损伤机理分析.
采动过程中底板岩层变形破坏与损伤机理分析作者：赵启峰，孟祥瑞，刘庆林摘要：底板岩层在采动过程中的变形破坏取决于底板的应力场和原生缺陷分布。
为了研究底板岩层破坏的细观机理，描述底板岩层的裂隙演化，在分析煤层底板应力环境的基础上，基于岩石工程破坏准则，采用连续介质损伤力学和几何损伤理论的研究方法将损伤、渗流及孔隙率演化等相互耦合的有效应力概念引入莫尔－库仑(Mohr-Coulomb)破坏准则，建立了煤层底板脆性裂隙岩体介质在孔隙水压力作用下受采动影响的脆性动力损伤发展和孔隙率演变模型。
并应用该模型对谢桥矿8#煤层开采过程中的底板变形破坏特征和裂隙水的迁移活动规律进行了脆性动力损伤分析。
该损伤力学模型可用于煤层底板稳定性分析。
关键词：底板破坏机理；裂隙岩体；岩石脆性动力损伤突变；损伤机理；损伤演化几十年来，国内外许多学者对矿井底板岩层应力分布及变形破坏特征进行了一些有益探索，取得了大量的研究成果。
“零位破坏与原位张裂”、“关键层”、“下三带”等理论学说，都从各个方面揭示了底板岩层应力分布及变形破坏特征的机理，对于矿井安全生产起到了积极的指导作用。
运用岩移观测资料判断底板岩层的破坏，分析底板岩层的破坏机理，必须研究如下两个问题：(1)开采过程中煤层底板岩层的应力场；(2)底板岩层原生缺陷的损伤演化。
底板岩层破坏一方面受开采条件的影响，如采深、煤层厚度及工作面斜长等，这些条件决定了底板岩层的应力场；另一方面又取决于底板岩层的初始损伤，底板岩层的破坏往往表现为原有裂隙的扩展和连通，从而使岩层渗透性增大，降低其隔水能力，因此，对开采过程造成底板裂隙岩层的损伤演化进行评价就显得特别重要。
本文在前人的基础上，运用损伤力学的研究方法，以谢桥矿8#煤层和6#煤层联合开采为工程背景，对8#煤层开采过程中底板裂隙岩层在裂隙水压力作用下的损伤演化进行定量描述，对采动过程中底板岩层应力分布和变形破坏规律作进一步的探索。
并在此基础上，依据谢桥矿的现场生产条件，采用所建立的损伤力学模型进行煤层底板稳定性分析。
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4106 为太西采区 4 煤首采工作面，北部为潘 家窑矿，东部为太西采区大巷煤柱，南部为开拓 区，西部为施西矿。工作面埋深 204 ～ 208m，宽度 为 300m，平均煤厚 8. 72m。
9006 为太西采区 9 煤首采工作面，上部为 4 煤 4106 工作面，9 煤厚度平均为 12. 6m，倾角 0 ～ 18°，平均 5°，埋深 270 ～ 334m。
2. 4 3. 4 2. 2 5. 8 2. 8 —
3. 3
最大变速 / （ mm·d－1 ）
11. 4 23. 4
5. 8 22. 3
8. 3 —
14. 2
3 巷道围岩变形分析
3. 1 两帮移近 根据表 1 可知，5 个测站中，两帮移近变形量
最大的是测站 3，最小的是测站 1，平均变形量是 74mm； 平均变速为 0. 9mm / d，最大和最小变速为 测站 2 和 1，分别为 5. 2mm / d 和 1. 5mm / d。
3. 3 底鼓
从表 1 中可以看出，9006 辅运巷在 4106 回采
动压影响下，变形量最大的是测站 4，最小的是测
站 1 和 3，平均变形量是 269mm。测站围岩变速较
大，平均变速为 3. 3mm / d，最大和最小变速为测
站 2 和 3，分别为 23. 4mm / d 和 5. 8mm / d。
3. 4 巷道变形综合分析
在观测期间，各测站变形量由小到大排列为：
1，3，5，2，4，巷道围岩变形主要以底板变形为
主，底鼓量约为顶板下沉量的 3. 7 倍 （ 见表 2 ） ，
两帮移近量与顶板下沉量相当，在 4106 回采动压
下的 9006 辅运巷围岩变形问题主要是底鼓问题以
及大断面周围的顶板下沉问题。
4 煤与 9 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ间岩层情况见图 1。
图 1 4 煤与 9 煤间岩层柱状
9006 辅运巷断面形状为矩形，沿煤层底板布
［收稿日期］ 2011－12－05 ［作者简介］ 薛吉胜 （ 1985－） ，男，山西大同人，在读硕士研究生，研究方向为矿山压力及其控制。
105
总第 104 期
煤矿开采
2012 年第 1 期
［关键词］ 采动影响； 底板巷道； 变形观测 ［中图分类号］ TD322. 1 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1006-6225 （ 2012） 01-0105-03
Surrounding Rock Deformation Observation and Analysis of Roadway under Mining Face
供可靠的科学依据。 2. 2 观测方法
采用 “十字形法” 在巷道设置测站，在每测 站设一条水平线和垂直线，与巷道交于 4 个测点， 固定时间间隔测量两帮移近量、顶板下沉量和底鼓 量，如图 3。
图 3 巷道变形观测表面测站布置
2. 3 测站布置 在 9006 辅运巷中布置 5 个测站，测站 1，2，
3，4，5 与 4106 工 作 面 水 平 距 离 分 别 为 40m， 60m，80m，100m 和 140m，如图 4。
4
63
5
88
平均变形量 / mm 74
平均变形速度 / （ mm·d－1 ）
—
两帮移近 平均变速 / （ mm·d－1 ）
0. 5 1. 0 1. 2 0. 8 1. 1 —
0. 9
最大变速 / （ mm·d－1 ）
1. 5 5. 2 7. 0 4. 3 2. 5 —
4. 1
累计变形 量 / mm 38 69 45 158 56 73
DOI:10.13532/11-3677/td.2012.01.034 第 17 卷 第 1 期 （ 总第 104 期）
2012 年 2 月
煤矿开采 Coal mining Technology
Vo1. 17No. 1 （ Series No. 104） February 2012
Abstract： Roadway deformation influenced by mining was monitored in 9006 auxiliary roadway under 4106 mining face in 1st underground mine of Pingshuo Corporation. Convergence of two sides，values of roof subsidence and floor heave were analyzed，quantitative relationship between deformation value at the observation station and horizontal distance from mining face was discovered and different deformation phrases of 9006 auxiliary roadway were concluded. The suggestion that strengthening roadway supporting and increasing mining speed after mining influence reached was put forward which provided reference for simultaneously mining 4th coal and 9th coal. Key words： mining influence； roadway in floor； deformation observation
图 5 各测站 L－u 实测曲线
通过对各测站平均底鼓量的分析得到 5 个测站 的 L－u 实测曲线与回归曲线，如图 6。
由图 6 可以看出： （ 1） 曲线服从 S 曲线变化规律，不同测站仅 回归系数不同。 （ 2） 每条曲线均可分为缓慢变形区 AB，加剧
图 6 平均底鼓量的 L－u 实测曲线与回归曲线
106
3. 2 顶板下沉 由表 1 可知，在对顶板下沉的现场观测期间，
变形量最大的是测站 4，最小的是测站 1，平均变 形量是 73mm； 各测站巷道变形速度均匀，受 4106 回采动压影响的加速变形阶段并不明显，而各测站 的顶板下沉量也相对底鼓量较小。最大变形量发生 在 4 测站，该测站顶板靠近硐室处发生过 1 次漏
中煤平朔井工一矿目前已经进入 4 煤和 9 煤共 采时期，两煤层平均间距为 38m，9 煤 9006 工作 面辅运巷内错 4106 工作面 25m 布置。由于 9006 辅 运巷掘进与 4106 工作面回采方向相反，上层 4106 回采工作面与下层 9006 辅运巷掘进工作面立体交 汇，受回采及掘进动压的双重影响，9006 辅运巷 矿压显现强烈，顶板下沉及底鼓量迅速增加，为保 证产量，9006 辅动巷被迫停止掘进近 2 个月。随 着 4106 工作面的继续推进，回采动压对下方已掘 的 9006 辅运巷影响仍然很强烈，据现场估测，底 鼓量达 300mm，有必要研究采动影响下底板巷道 围岩的变形特征［1－2］，作为合理的安全技术措施依 据，保障矿井的安全、高效开采。
置，顶板采用 “锚网梁” 联合支护，两帮采用锚 网布置。顶 板 锚 杆 为 22mm × 2400mm 螺 纹 钢 锚 杆，排距×间距 = 900mm×900mm，每排 6 根； 两帮 锚杆为 18mm × 1700mm 圆钢锚杆，排距 × 间距 = 900mm×1200mm； 锚索 17. 8mm×7300mm，排距× 间距 = 2700mm ×2000mm，锚索排布置在两排锚杆 的中 间。 巷 道 净 宽 5. 2m， 中 高 3. 4m， 断 面 积 17. 68m2 ，支护断面如图 2 所示。
表 2 各测站顶板下沉量与底鼓量关系
测站
1
顶板下沉量 / mm 38
底鼓量 / mm 192
近似比值 1 ∶ 5. 1
2 69 275 1∶4
3 45 180 1∶4
4 158 473 1∶3
5 56 224 1∶4
平均 73 269 1 ∶ 3. 7
9006 辅运巷底鼓量成为巷道矿压显现的主要 特征值，5 个测站的底鼓量中最大值已达 473mm （ 测站 4） ，最小值也达到 180mm （ 测站 3） ，根据 测站距工作面的水平距离 L 和与其对应的测站处的 巷道底鼓量 u，绘制了 L－u 曲线，见图 5。
XUE Ji-sheng1，2 ，KANG Li-jun3 ，MAO De-bing1，2
（ 1. Coal Mining ＆ Designing Department，Tiandi Science ＆ Technology Co. ，Ltd，Beijing 100013，China； 2. Coal Mining ＆ Designing Branch，China Coal Research Institute，Beijing 100013，China； 3. China Coal Research Institute，Beijing 100013，China）
u = － 2 × 10 －9 L5 + 6 × 10 －7 L4 － 3 × 10 －5 L3 － 0. 097L2 + 1. 6209L + 160. 01 式中，u 为测站底鼓量，mm； L 为测站到工作面水 平距离，m。
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采动影响下底板巷道围岩变形观测与分析
薛吉胜1，2 ，康立军3 ，毛德兵1，2
（ 1. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013； 2. 煤炭科学研究总院 开采设计分院，北京 100013； 3. 煤炭科学研究总院，北京 100013）
［摘 要］ 通过对平朔井工一矿 9006 辅运巷在 4106 工作面采动影响下发生的围岩变形进行观 测与分析，掌握了巷道在采动影响下的变形情况。分析了两帮移近量、顶板下沉量和底鼓量的变化特 征，揭示了测站变形量与工作面水平距离之间的定量关系，总结归纳了 9006 辅运巷变形经历的不同 阶段，提出了在采动影响到达后加强巷道支护和加快工作面推进速度的建议，为今后 4 煤与 9 煤同采 条件下安全回采提供了有力地支持。