沿空巷道基本顶断裂结构影响窄煤柱稳定性分析_王红胜
沿空掘巷窄煤柱稳定性控制技术
的矿井
9应为其 角的余角， ：=90。为
25。~29。,为 一设计，
工，设置 角为
30。。对于下
，其角B应为其 角的余
角，即8=90° - F
为25。~29。，设置 角为
30° :
2）中
：
，某煤矿
6302工作面 煤柱在 区，
1
，中间
分为稳定区 ， 在设计
度 ，只
设置在稳定区
可，
度为
2000mm，
置为稳定区 ， 沿空 道
强度1860MPLm,每隔2排锚杆打一排锚索，
巷沿空侧顶
处采用1根 锚索
锚杆（索），上部孔 10。，下部孔
8。左右。
钢带：顶部布置GD ? T 140/20 Q/YZK 034钢 带,钢带垂直中心线,为增加锚杆孔处的强度,锚杆另 加托盘。
钢筋梯子：帮部布置GT 8/3300 Q/YZK 035钢筋 梯或GT 16/2600 Q/YZK 035圆钢钢筋梯，加工材质采 用A 16 mm的光圆钢筋加工。
沿空留巷顶板结构演化特征及护巷小煤柱的稳定性分析
第３ 卷 １
第 １ 期 ２
文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ （０ ）２ ０２ — ３ １７ — ０ ０ ２ １ １— ０ ６ ０ １
沿空留巷顶板结构演化特征 及护巷小煤柱的稳定性分析
杨 双林
（ 临汾市安全生产教育培训 中心 ， 山西 摘 临汾 ０ １０ ） ４ ０ ０ 要： 采用经典力学理论分析手段 ， 究沿空留巷 时巷道和采场基本顶的稳定性条件 ， 用数值计算方法， 研 利 以某
式， 见图１ 。
参数 。表 １ 给出岩体物理力学参数。
图 １ ５ １采后 顶 板 块 体 结 构 受 力 图 ０
２ ５ １工 作 面开 采 顶 板 的稳定 性分 析 ０
留设 煤柱 的稳 定性分 析 ， 内很 多成 熟理 论 ； 国 分
图 中 ：’ 为 老顶 受 的分 布 载 荷 ； ｑ为 ｑ为关 键 块 Ｂ上
收 稿 日期 ：０ １ １— ７ ２ １－ ０ １
作 者简介 ： 杨双林 （９ ５ ） 男 ， １６ 一 ， 山西洪洞人 ， 大专 ， 工程师 ， 从事 煤矿安全生产管理 与教育工作。
Байду номын сангаас
第 ３ 卷 第 １ 期 １ ２ ２ １ 年 １ 月 ０ １ ２
ＶＯ ． ＮＯ ． ２ １ ３１ １
的分布载荷 ； 为块体 Ｂ的倾斜角度 ； ｌ ２ 尸、 为两 回 Ｐ 采巷道 内部对顶板的支护力 ； 。 ： Ｋ 、 为宽煤柱和窄 Ｋ 煤柱等效 的弹性系数 ； 、 为宽煤柱和窄煤柱等 ： 效的塑性支撑力 ； 为宽煤柱和窄煤柱的实际 、
析小煤柱护巷 的稳定性 ， 可引用前人成果 。据其结 论 ，可得到该矿井 ５ １ ５２ ０ 和 ０ 综采面采动时煤柱的 受力 、巷道支护力与顶板稳定性的力学模型及关系
窄煤柱技术在平沟煤矿1603工作面的应用
Байду номын сангаас～２ ８ ｍ ７
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１
著 ， 围岩 大结 构保 护下 ， 在 使用 金属棚 支护 时 ， 宽度 较小 的煤柱 更 容 易保 持 稳 定 。从 巷道 稳 定性 角 度
分析 ， 平 沟煤 矿 １ ０ 在 ６ ３工 作 面 轨道 巷 实 行沿 空 掘
—
霉
王
巷无煤 柱开 采是 完全 可行 的。 五、 架棚 支 护设计
的关键 之一 。平 沟煤 矿 １ ６—１煤 层 煤 厚 １ ５ ｍ～ ．２ ２ ８ ｍ， 均 厚 度 ２ ４ ｍ， 较 稳 定 的 中厚 煤 层 。 ．７ 平 ．２ 为 相 对瓦 斯 涌 出 量 均 小 于 １ ｍ ／ ， 低 瓦 斯 矿 井 。 ０ ｔ为 １０ 工 作 面轨道 巷可 以考 虑使 用 无煤 柱 沿 空掘 巷 ６３
后 稳定期 间及 受 本工 作 面 采 动 影 响 期 间 围岩 活 动 规 律 ， 察沿 空掘巷 效 果 ， 究 支护参 数 的合理性 ， 考 研 在 巷道掘 进过 程 中需设 置相 应 的测站 ， 围岩表 面 对 位 移 、 板离 层和架 棚 、 顶 锚杆 受 力等状 况进 行观测 。 主 要监 测 内容 、 目的及 手段 见表 ６ 。 —１
综放工作面沿空留巷巷旁煤柱稳定性分析
综放工作面沿空留巷巷旁煤柱稳定性分析
王平清
【期刊名称】《煤》
【年(卷),期】2017(026)006
【摘要】针对古城矿井首采面采用沿空留巷时巷旁煤柱的宽度进行理论分析与计算,结果表明工作面沿空留巷巷旁煤柱留设较充裕,现场观察仅在煤柱顶角处存在局部的片帮和鼓包,通过缩小锚杆间排距并加密锚索对煤柱和顶板进行补强,效果满足预期要求.
【总页数】3页(P1-2,12)
【作者】王平清
【作者单位】潞安集团古城煤矿建设管理处,山西长治 046100
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
【相关文献】
1.深井厚煤层沿空掘巷巷旁煤柱留设与支护设计 [J], 刘纪义
2.大结构影响下沿空掘巷巷旁煤柱合理宽度分析 [J], 丁喜明;田玉森;殷喜喜;王玉亮
3.沿空留巷顶板结构演化特征及护巷小煤柱的稳定性分析 [J], 杨双林
4.综放工作面回风巷小煤柱沿空掘巷支护设计 [J], 韩海洋
5.综放工作面沿空留巷煤柱宽度优化及支护技术 [J], 张树林
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留小煤柱沿空巷道结构稳定主控因素分析
x σ
a
z
h
2020/6/28
b y
σ
σ
（a）巷帮煤壁横截面 （b）平行于巷道轴向方向
10
2.1 留小煤柱沿空巷道力学模型建立
两端简支约束层裂板力学模型
x
x
σx
σx
h
a
b
y
z
σx
（a）平行于巷道轴向方向 （b）巷帮横截面（取厚度为a）
在载荷作用下，层裂板屈曲成m个正弦半波形状，采用积分法求解层裂 板压曲平衡方程，根据层裂板简支边边界条件求解微分方程：
顶底板移近量
两帮移近量
顶板离层与锚杆 (索)工作阻力
2020/6/28
4
答辩提纲
一、选题背景与研究路线 二、模型建立及结构稳定主控因素分析 三、结构稳定主控因素数值模拟分析 四、留小煤柱沿空巷道稳定性分析系统设计 五、留小煤柱沿空巷道工业试验
六、主要结论
2020/6/28
5
2 .1 留小煤柱沿空巷道力学模型建立
左端弯矩为0：1
2
q1
x0
x1
x2
L2
1 2
q2
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q3 x1
x0
L
1 2
x1
0
联立求解：
q2
q1 L
x0 x2 (L x0 x0 2L x0 x1
x1
x2 )
q3
q1
L
x1 x2 L x0 x1 2L x0 x1
x1
x2
2020/6/28
7
2.1 留小煤柱沿空巷道力学模型建立
h1max
2a3Ex0 2L x0 x1 12q1 1 2 L x0 x2 L x0 x1 x2
采矿论文-沿空巷道围岩变形破坏机理及稳定性分析
第二章沿空巷道围岩变形破坏机理及稳定性分析巷道围岩变形破坏是巷道失稳的外在表现，研究沿空巷道变形破坏机理是研究巷道失稳的前提与基础。
因此，本章通过通过理论分析、数值模拟结合现场观测研究沿空巷道围岩变形破坏特征，归纳出其影响因素，为研究沿空巷道失稳机理及巷道控制技术打下基础。
2.1沿空巷道围岩应力分布规律巷道表面位移、破坏表现为巷道顶底板及两帮的变形破坏，在沿空掘巷围岩结构中小煤柱的变形失稳是整个巷道变形失稳的重点，围岩结构的应力变化引起巷道的变形，因此有必要对沿空掘巷的围岩结构的应力变化进行深入分析。
有研究表明，沿空掘巷在掘进及回采期间巷道围岩应力表现出一定的规律性[24-27]。
（1）顶板①垂直应力在巷道的掘进期间，由于破坏了巷道原来的应力平衡状态，引起应力重新分布。
垂直应力沿着顶板层面呈现非均匀状态，巷道中部的垂直应力明显较低，而在煤帮附近应力较高，这是因为由于巷道开挖形成了类似于压力拱的结构存在。
在巷道从掘进到稳定期间，垂直应力在整个层面上都有不同程度的降低，这就造成了顶板的变形主要发生在中浅部围岩，且优以顶板的中部破坏严重。
②水平应力在受到本工作面采动影响时，水平应力有明显的上升。
顶板中应力的明显上升，由于压曲作用的存在，致使巷道中垂直应力增大，顶板将在大范围内下沉和变形。
（1）小煤柱帮掘巷前靠近上工作面采空区部分为破碎区，靠近巷道部分为原来承受高压的弹性区与塑性区，掘巷后煤体应力急剧降低，发生破坏而卸载，产生向巷道方向的位移。
①垂直应力在小煤柱与巷道顶板的交界处，垂直应力呈现基本一致性，靠近采空区一侧的煤体因破坏而卸载，应力水平较低。
靠近巷道一侧煤体应力相对较高，垂直应力明显集中，受回采时影响达到最大值。
②水平应力沿小煤柱宽度方向，应力分布呈现明显的区域性，从靠近采空区侧依次分为破裂区、塑性区和弹性区。
具体见图2-1，在煤柱两侧存在破裂区，应力承载能力小。
在巷道掘进及稳定期间，水平应力沿煤柱高度方向上的分布呈现一致性，应力集中程度较低，在受本工作面采动影响时，在煤柱高度范围内水平应力均有不同程度增加的趋势。
巷道快速掘进空顶区顶板稳定性控制关键技术
巷道快速掘进空顶区顶板稳定性控制关键技术
师宝军
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】2022()17
【摘要】随着中国市场经济的蓬勃发展和科技水平的日益提高,井下巷道掘进顶板保护技术成为影响安全生产和效益的关键科技,引起有关领域的重视。
井上井下巷道快速掘进技术是一门相当复杂的工程技术,要求科研人员必须选用正确、合理的施工方法与先进设备,并根据井底实际状况调节进度。
高速掘进应以掘进巷道支护为根本,采用合理有效的支护工艺,优化掘进施工工艺,进一步研究顶板保护施工与控制,这对高速掘进的稳定与安全具有重大作用。
【总页数】3页(P36-38)
【作者】师宝军
【作者单位】山西省中阳荣欣焦化有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】F406.3;TD353
【相关文献】
1.巷道快速掘进空顶区顶板稳定性控制技术研究
2.快速掘进巷道空顶区顶板稳定性分析及支护方案
3.巷道快速掘进空顶区顶板稳定性控制技术研究
4.巷道掘进施工作业中空顶区顶板稳定性控制研究
5.掘进工作面空顶区顶板围岩结构稳定性及关键影响因素分析
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选题报告-沿空掘巷基本顶侧向破断位置影响因素研究
选题报告-沿空掘巷基本顶侧向破断位置影响因素研究目录1绪论...................................................................... (2)1.1 本课题的提出及研究意义...................................................................... .. (2)1.1.1 课题研究的背景...................................................................... (2)1.1.2 课题研究的意义...................................................................... ..................... 3 1.2 国内外研究现状与存在问题...................................................................... . (3)1.2.1 采场上覆岩层活动的研究规律 (3)1.2.2 基本顶破断形式的研究...................................................................... (5)1.2.3 基本顶破断位置的研究...................................................................... (7)1.2.4 基本顶侧向破断位置的研究.......................................................................81.2.3 课题研究的不足...................................................................... ................... 10 1.3主要研究内容、研究方法及技术路线...................................................................... .. 111.3.1 研究内容...................................................................... . (11)1.3.2 研究方法...................................................................... . (11)1.3.3 技术路线...................................................................... . (11)1.3.4 时间安排...................................................................... ............................... 12 参考文献...................................................................... .. (13)1绪论1.1 本课题的提出及研究意义1.1.1 课题研究的背景在国民经济发展的过程中，能源一直都扮演着最重要的角色，其中煤炭在能源结构分配中同样担任着最大的那部分，在能源消耗的总量中，煤炭所占的比例[1]高达68%，按我国目前的能源结构和分配来分析，到2050年我国的煤炭消耗[2]量仍然可达50%之多。
沿空掘巷围岩稳定性控制方案
收稿日期：２０２１?０２?０９基金项目：甘肃省青年科技计划项目（１８ＪＲ３ＲＭ２４０）；甘肃省高等学校创新能力提升项目（２０１９Ｂ－１５４）；甘肃省安全生产科技项目（ＧＡＪ０００１１）；中国煤炭工业协会科学技术研究指导性计划项目（ＭＴＫＪ２０１８－２７９）；陇东学院青年科技创新项目（ＸＹＺＫ１６１０）作者简介：丁永红（１９７３－），男，甘肃白银人，工程师，从事煤矿安全生产管理工作。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０２１．０４．００５沿空掘巷围岩稳定性控制方案丁永红１，高宏杰１，邵嗣华１，孙志猛１，刘建刚１，李 明１，张 磊１，张巨峰２（１．甘肃靖远煤电股份有限公司红会第一煤矿，甘肃白银 ７３０９１３；２．陇东学院能源工程学院，甘肃庆阳 ７４５０００）摘 要：为了提高煤炭回采率，甘肃靖远矿区红会一矿１７１５运输巷道采用沿空掘巷与１７１３采空区留设窄小煤柱的方式护巷掘进，但是，巷道掘进过程中围岩稳定性控制问题凸显。
针对１７１５运输巷道沿空掘巷留设窄小煤柱围岩稳定性难以控制的问题，根据自然平衡拱理论，计算了巷道两帮及顶板的破坏深度，并以此为基础，结合悬吊理论，设计出了巷道锚杆锚索支护参数，提出了切顶卸压和巷道锚杆锚索联合加固的围岩稳定性控制技术方案，为沿空掘巷窄小煤柱围岩稳定性控制提供了参考。
关键词：沿空掘巷；围岩；稳定性；控制方案中图分类号：ＴＤ３５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５?２７９８（２０２１）０４?００１６?０４ＣｏｎｔｒｏｌＳｃｈｅｍｅｆｏｒＳｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇＲｏｃｋＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＲｏａｄｗａｙＤｒｉｖｉｎｇａｌｏｎｇＧｏａｆＤＩＮＧＹｏｎｇ?ｈｏｎｇ１，ＧＡＯＨｏｎｇ?ｊｉｅ１，ＳＨＡＯＳｉ?ｈｕａ１，ＳＵＮＺｈｉ?ｍｅｎｇ１，ＬＩＵＪｉａｎｇａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＬｅｉ１，ＺＨＡＮＧＪｕ?ｆｅｎｇ２（１．ＴｈｅＦｉｒｓｔＣｏａｌＭｉｎｅｏｆＨｏｎｇｈｕｉｉｎＧａｎｓｕＪｉｎｇｙｕａｎＣｏａｌＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｉｙｉｎ ７３０９１３，Ｃｈｉｎａ；２．ＬｏｎｇｄｏｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｙａｎｇ ７４５０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏａｌｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅ，ｔｈｅ１７１５ｈａｕｌａｇｅｒｏａｄｗａｙｏｆｔｈｅＮｏ．１ＣｏａｌＭｉｎｅｏｆＨｏｎｇｈｕｉｉｎＧａｎｓｕＪｉｎｇｙｕａｎＭｉｎｉｎｇＡｒｅａｗａｓｄｒｉｖｅｎａｌｏｎｇｇｏｂｓｉｄｅｅｎｔｒｙａｎｄｔｈｅ１７１３ｇｏｂａｒｅａｗｉｔｈｎａｒｒｏｗｃｏａｌｐｉｌｌａｒｓ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｗｉｔｈｎａｒｒｏｗｃｏａｌｐｉｌｌａｒｉｎ１７１５ｔｒａｎｓｐｏｒｔｒｏａｄｗａｙｄｒｉｖｉｎｇａｌｏｎｇｇｏａｆ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆＮａｔｕｒａｌＢａｌａｎｃｅＡｒｃｈ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｄｅｐｔｈｏｆｔｗｏｓｉｄｅｓｏｆｒｏａｄｗａｙａｎｄｒｏｏｆｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｕｓｐｅｎ ｓｉｏｎｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｂｏｌｔａｎｄｃａｂｌｅｉｎｒｏａｄｗａｙ，ａｎｄｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｃｈｅｍｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｂｙｒｏｏｆｃｕｔｔｉｎｇａｎｄｂｏｌｔａｎｄｃａｂｌｅｉｎｒｏａｄｗａｙ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｎａｒｒｏｗｃｏａｌｐｉｌｌａｒｉｎｒｏａｄｗａｙｄｒｉｖｉｎｇａｌｏｎｇｇｏａｆ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｒｉｖｉｎｇｒｏａｄｗａｙａｌｏｎｇｎｅｘｔｇｏａｆ；ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅ 煤炭是我国的主体能源。
窄煤柱综放回采巷道围岩稳定性分析及控制技术
窄煤柱综放回采巷道围岩稳定性分析及控制技术*王虎胜1，2黄肖1席朝东1，3杨亚峰1贺冲冲1刘斌慧1，3【摘要】基于郭庄煤矿2304综放面运输巷具体地质及生产条件，采用数值模拟对不同煤柱宽度下沿空掘巷围岩应力分布特征进行深入分析。
通过构建综放沿空掘巷弧形三角块结构模型，揭示综放面沿空掘巷围岩稳定性机理。
根据现有巷道支护理论，提出树脂加长锚固高强锚杆支护系统并进行锚索补强的围岩控制技术。
现场实践应用表明：支护方案对综放沿空掘巷围岩变形控制效果显著。
【期刊名称】中国煤炭【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5【关键词】综放工作面沿空掘巷窄煤柱应力分布特征围岩控制1 工程概况2304综放面位于郭庄煤矿井田西北部，埋深400～500 m，平均埋深450 m。
2304综放面西部为2305工作面采空区，东部为2303工作面采空区，属孤岛工作面。
此工作面开采山西组中下部3#煤层，采放比1∶1.05，煤层赋存稳定，根据3131、3132钻孔情况分析，煤层厚度为5.65～5.85 m，平均5.73 m，含0～3层夹矸，块状为主，局部为粉状，存在水平层理。
3#煤层普氏系数为1.0左右，直接顶为灰黑色砂质泥岩，平均厚度为4.0 m；基本顶为灰白色中砂岩，平均厚度5.6 m；直接底为中砂岩，成分以石英长石为主，含黑色矿物、云母及植物化石，平均厚度为2.6 m。
为优化采区巷道布置，提高煤炭采出率，计划在2304综放面区段运输巷采用留窄煤柱沿空掘巷方式。
2304综放面平面巷道布置见图1。
2 综放沿空掘巷围岩应力分布特征2.1 数值模型建立为了解综放沿空掘巷在窄煤柱护巷下的稳定性，采用有限差分数值计算软件FLAC3D对不同宽度煤柱条件下的矿压显现规律进行研究。
以郭庄煤矿2304综放面为原型，建立数值模型尺寸为90 m×50 m×40 m，模型的前后左右边界滚动铰接，下边界固定铰接，上部施加垂直载荷模拟上覆岩层的重量。
大采高沿空掘巷小煤柱稳定性分析
ＣＨＥ ｈ ｎ — ｕ ． ＩＧｕ — ｈ ｎ Ｎ Ｃ ａ ｇ ｙ ｎ， Ｌ ｉ ｃ ｅ 一
（． ｈｎ ｆｎＥ ｇｎ ｅ ｎ ．Ｌｄ， ｎ ｈ ｎ ， ｉｎ ｘ ３ ０ ０ ， ｉａ １ Ｃ ｉａＮｅ ｎ ｉｅ ｒ ｇＣｏ， ｔ．Ｎａ ｃ ａ ｇ Ｊａ ｇ ｉ ３ ０ ２ Ｃｈｎ ； ｉ ｉ ２ Ｓ ｈ ｏ ｆＭｉｅ ， ｈｎ ｉｅｓ ｙｏ ｎｎ ． ｃ ｏ ｌ ｎ ｓ Ｃ ｉａＵｎｖ ｒｉ ｆ ｏ ｔ Ｍｉｉｇ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｚ ｏ ， ｉｎ ｓ ２ １ ０ ， ｈｎ ） ｅ ｈ ｏｏｙ Ｘｕ ｈ ｕ Ｊａ ｇｕ ２ ０ ８Ｃ ｉａ
［ 关键 词 ］ 大采 高 ； 小煤 柱 ； 空掘 巷 ； 值 计算 沿 数
中 图分 类 号 ： Ｄ ２ ＋ Ｔ ８ ２． ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１ ００ — ４
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ Ｓｔ ｂｉｉｙ ｏ ｓ ａ ｃ ｏ ａ ｌｔ ｆ Ｇｏｂ ｉ ｉ ｉ ｔ ｙ ｉ ｒ ｅ Ｍ ｉ ｎ ｉ ｈｔＦａ ｅ －ｓｄｅ Ｄｒｖ ｎｇ Ｅｎ ｒ ｎ Ｌａ ｇ ｎｉ ｇ Ｈｅ ｇ ｃ
第 １ 第 ３ 期 ３卷
有 色 冶 金 设 计 与 研 究
２ １ 年 ０２
２ 月
大采高沿空掘巷小煤柱稳定性分析
陈 昌云 ， ，李桂 臣 １ 一
（． 国瑞 林工程 技术 有 限公 司， １中 江西 南 昌 ３ ０ ３ ； ． ３ ０ １ ２中国矿业 大学 矿 业工 程 学院 ，江苏 徐州 ２ １０ ） ２ ０ ８
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小煤柱沿空巷道上覆岩层结构及稳定性分析
小煤柱沿空巷道上覆岩层结构及稳定性分析成旭光【摘要】针对目前关于综采小煤柱沿空巷道上覆岩层结构及稳定性控制方面存在的问题,在理论分析此类巷道上覆岩层结构模型及特征的基础上,进一步分析了小煤柱沿空巷道上覆岩层结构的稳定性,并结合工程背景进行了实例计算,研究结果对完善沿空巷道煤柱留设具有一定的理论意义.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】4页(P172-174,177)【关键词】大采高;小煤柱;回采巷道;围岩控制【作者】成旭光【作者单位】山西兰花同宝煤业有限公司,山西高平048400【正文语种】中文【中图分类】TD3530 引言厚煤层占我国已探明煤炭资源总储量的40%左右，目前针对厚煤层赋存情况的开采工艺主要有分层开采、放顶煤开采和大采高综采。
与前两种开采方法相比较，大采高综采工艺具有生产能力大、回采巷道布置简单、煤炭回采率高以及经济技术效益比较突出等显著优势，因此该采煤方法已经成为目前国内外厚煤层条件首选的开采工艺。
大采高综采工艺的沿空巷道采用小煤柱护巷时，不仅具有上述技术经济优势，而且可以进一步提高资源采出率。
但关于大采高综采工艺小煤柱沿空巷道上覆岩层结构及稳定性控制方面还存在很多问题，制约其推广应用。
1 工程概况某矿3号煤层304大采高工作面与邻近已采空区之间通过留设区段小煤柱进行护巷，由于在掘进期间位于采空区一侧的煤柱帮围岩变形破坏十分剧烈，甚至局部区域的锚杆托盘出现了压裂损坏并导致锚杆失去锚固作用的现象，因此还需要在原支护的基础上对巷道围岩进行二次加固处理。
尤其是在工作面回采阶段，巷道围岩由于受到采动影响而产生更为严重的变形，巷道需要多次进行扩帮和起底作业。
304工作面所采选用开采技术是大采高一次采全厚综合机械化工艺，全部垮落法管理采空区顶板，工作面倾向长度260m，推进长度1710m，综采支架的最大和最小控顶距分别为5.53m和4.73m，工作面循环推进度为0.8m，采用四六制劳动作业方式。
煤巷复合顶板变形破坏规律及稳定性研究
煤巷复合顶板变形破坏规律及稳定性研究苏锋【摘要】根据煤巷复合顶板变形破坏规律,对复合顶板进行稳定性分析,结果表明:①在结构承载调整阶段,巷道开挖后,会产生少量弹性变形,但不会立刻发生失稳破坏;②结构刚度软化的实质,是顶板中的软弱夹层受围岩应力作用,产生拉伸或压缩裂缝,并持续扩展;③在应力调整阶段,当纵向均布荷载超过临界值后,顶板岩层将会产生溃屈破坏;④在巷道支护设计中,采取有效措施,增强巷道整体刚度,就能保证安全.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】4页(P36-39)【关键词】煤巷;复合顶板;软弱夹层;变形破坏;稳定性【作者】苏锋【作者单位】中煤西安设计工程有限责任公司,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TD322巷道顶板变形破坏规律和稳定性分析是巷道支护设计的依据。
但现在的巷道支护参数设计过分依赖经验公式和经验参数，导致巷道变形破坏严重，极大影响了巷道安全使用。
根据煤巷复合顶板变形破坏规律，针对复合顶板变形破坏的不同阶段，采用不同的分析方法，对复合顶板进行稳定性分析，研究成果可为类似巷道支护设计提供依据。
1 复合顶板变形破坏规律目前，国内很少有人专门研究煤巷复合顶板变形破坏规律，仅有的一些研究大都是针对层状顶板变形特性的定性描述，缺乏完整的理论依据[1-3]。
在工程实践中，巷道开挖后，复合顶板各岩层变形是一个非常复杂的过程。
根据现场工程实践，煤巷复合顶板开挖后的变形破坏规律为：结构承载调整—结构整体刚度弱化—应力调整—结构稳定(或失稳)[4-5]，具体如图1所示。
图1 复合顶板变形破坏规律巷道开挖后，由于突然卸载，巷道顶板会立刻产生少量变形，但不至于破坏，这一阶段就是结构承载调整阶段(图1中的OA段)。
经过结构承载调整阶段的少量变形，软弱夹层由于自身强度较低，会立即破坏，从而使复合顶板的整体刚度降低，进而导致复合顶板发生比较大的二次变形，这一阶段就是结构整体刚度弱化阶段(图1中的AB段)。
大断面沿空巷道实体煤帮加固机理及参数确定
大断面沿空巷道实体煤帮加固机理及参数确定孔丹【摘要】在深部综放工作面开采时，沿空掘巷的支护和维护难度大，特别是大断面沿空掘巷，支护问题更加突出。
本文针对深部综放大断面沿空掘巷实体煤帮破坏范围大、鼓出严重的难题，提出了一种锚杆、金属网和长锚索联合的实体煤帮加固方法，分析了加固原理，提出了设计方法和控制对策并通过现场应用证实了这种加固方法的有效性。
%Under the deep mining conditions of fully mechanized caving face, roadway support and mainte-nance along goal is difficult, especially in large cross - section along goaf, which support problem is particu-larly acute. In this paper, a combination method of bolt, metal mesh and long anchor cable to reinforce the in-tegrated coal beside the roadway is proposed to solve the problem of large range failure and serious bulging of the integrated coal beside the roadway under the deep mining conditions of fully mechanized caving face in large cross - section along goal. The mechanism of reinforcement is analyzed. The design and control strategies of the combination method are put forward and then the effectiveness of this reinforcement method is demon-strated by field application.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P60-64)【关键词】大断面;沿空巷道;实体煤帮;联合;加固【作者】孔丹【作者单位】兖矿集团邹城华建设计研究院有限公司，山东邹城 273500【正文语种】中文【中图分类】TD353随着现代化综合机械化开采技术的发展，综采放顶煤开采、一次采全高的高产高效综采工艺得到了大面积推广应用，同时回采巷道断面也不断扩大。
综放工作面沿空掘巷保护煤柱稳定性监测与效果分析
１工Байду номын сангаас地 质概况 ．
大屯煤 电（ 团１ 限责任公 司孔 庄煤 矿 ７ ５ 集 有 ３ ３工作面 采 用走 向长壁 、 综放机械化开采 ，３ ３工作 面材料道全长 ９ ０ ７５ ４ ｍ， 埋深约 ６０ 平均煤 层厚度 ４５ 煤 层倾角 ２ 。２ 。顶 板存 ５ ｍ． ． ｍ． ５ ８ ， 在 以砂质泥岩和泥岩为主的多种岩性 ． 结构较松软 。巷道位于 煤 层 中掘进 。 梯形 断面 ， 斜 净宽 ４２ 净高 ２８ ． ｍ， ． ｍ。采 用锚 网 （ 支护 ， 索） 主要用于工作 面通 风、 运料和行人 。为提高资源 回 收率 ．３ ３ ７ ５ 工作面材料道和 ７ ５ 工作面采空 区之 间留设宽度 ３ １ 为 ５ ５５ 的小煤柱 在 ７ ５ 工作面回采结束约 ７ ～． ｍ ３１ ０天后开始 施工 ． 预计 工 期 为 ４ 月 个
２１ 年 ０ 期 ０１ 第 ５
科技 向导
◇ 能源 科技◇
综放工作面沿空掘巷保护煤柱 稳定性监测与效果分析
李 常玉 （ 屯煤 电＜ 团＞ 限责任 公 司生产 管理 部 大 集 有
江苏
沛县
２ １０ ） ２ ０ ６
【 ￣ ］３３工作 面材料道 为窄煤柱 沿空掘巷 ， 摘 － ５ ７ 通过利用“ 字形观测法和顶板 离 十” 层监 测仪对巷道进 行观测与分析 ， 掌 握 了小煤柱锚杆 支护巷道顶板 与围岩 的活动情况 ， 验证 了小煤柱留设 尺寸的合理性及小煤柱巷道 采用锚杆 支护 的可靠性。 【 关键词 】 沿空掘巷； 保护煤柱； 监测方式； 效果分析
图 ｌ７ ５ ｌ ３ ３材 料道 两帮 移 近 量 变 化 曲线 表 ｌ ３ ３材 料 道 顶 底 板 平 均移 近 量 和 两 帮 平 均 移 近量 ５ ７
切顶条件下窄煤柱护巷围岩稳定性研究
切顶条件下窄煤柱护巷围岩稳定性研究
陈宪伟;石媛;吕振
【期刊名称】《煤炭与化工》
【年(卷),期】2024(47)1
【摘要】针对上区段采空区边缘进行切顶卸压,采用数值模拟方法通过对比不同切顶高度下煤柱及巷道围岩卸压规律,分析巷道围岩与上区段采空区切断联系后覆岩中应力转移规律。
结果表明:切顶卸压可实现巷道围岩应力的主动调控,切顶条件下与未切顶条件下,其应力分布及位移表现出完全相反的变化趋势,切顶不仅降低了巷道围岩的应力峰值,同时降低了其整体位移量。
增大切顶高度后,应力峰值降低程度并不大。
【总页数】4页(P18-21)
【作者】陈宪伟;石媛;吕振
【作者单位】山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿;山西省科技资源与大型仪器开放共享中心;河北工程大学矿业与测绘工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
【相关文献】
1.沿空掘巷窄煤柱护巷巷道稳定性研究
2.厚煤层煤巷小煤柱切顶护巷技术研究
3.基本顶断裂形式对窄煤柱护巷稳定性影响分析
4.坚硬顶板深孔切顶卸压留窄煤柱护巷关键参数研究
5.大采高切顶卸压留小煤柱护巷围岩控制技术研究
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窄煤柱巷道非均匀变形机理及支护技术
窄煤柱巷道非均匀变形机理及支护技术陈正拜;李永亮;杨仁树;朱晔;林海;肖成龙【摘要】为了解决窄煤柱巷道非均匀大变形控制难题,以丰汇煤矿窄煤柱巷道为工程背景,综合采用现场调研、室内实验、数值模拟和理论分析等方法,研究了不同煤柱尺寸影响下,采动巷道围岩应力与塑性区分布特征;分析了窄煤柱巷道变形破坏规律与采场覆岩结构运动特征,揭示了窄煤柱巷道非均匀变形机理,指出采动应力场叠加,支承压力大;覆岩结构非对称,偏载作用显著;煤柱尺寸小、强度低,难以为顶板提供有效支撑;支护方案对称布置,针对性差,是窄煤柱巷道产生非均匀变形的主要原因.基于窄煤柱巷道围岩控制难点,提出以“改变巷道区域支护方式、增加支护密度、破碎围岩注浆改性”为核心的差异化支护技术,加强对围岩局部大变形的控制,充分发挥围岩的自身承载能力;现场监测表明,窄煤柱巷道在服务期间围岩非均匀大变形得到有效控制,稳定性好;可为同类型巷道围岩的控制提供参考.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2018(043)007【总页数】11页(P1847-1857)【关键词】窄煤柱;采动应力;非均匀变形;差异化支护【作者】陈正拜;李永亮;杨仁树;朱晔;林海;肖成龙【作者单位】中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD353近年来，窄煤柱巷道在我国取得了较大的发展。
窄煤柱巷道作为一类受采动影响比较剧烈的巷道，围岩非均匀大变形问题比较突出。
快速掘进巷道空顶区顶板稳定性分析及支护方案
快速掘进巷道空顶区顶板稳定性分析及支护方案王磊【摘要】为解决1226工作面材料巷空顶区顶板易冒落及围岩变形量大的问题,通过对空顶区顶板稳定性进行分析,结合工作面具体情况对合理空顶距离和高性能锚杆的支护参数进行具体设计,并通过矿压观测对支护效果进行检验.结果表明:合理空顶距离为4m,支护方案实施后,有效地控制了巷道围岩的变形.【期刊名称】《山东煤炭科技》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】4页(P61-63,66)【关键词】巷道;空顶区;顶板;支护【作者】王磊【作者单位】山西汾西矿业(集团)有限责任公司曙光煤矿,山西孝义032300【正文语种】中文【中图分类】TD3531 工程概况汾西矿业集团曙光煤业1226工作面主采2#煤层，煤层标高在+468～+508m之间，煤层均厚2.85m，倾角1～4°。
2#煤层的伪顶为炭质泥岩，均厚0.4m；直接顶为粉砂岩质泥岩，均厚约6m；基本顶为细砂岩，均厚5m。
1226材料巷沿2#煤层掘进。
材料巷位于一采区西翼，北为尚未掘进的1226运输巷，南邻尚未掘进的1224运输巷，东邻一采集中轨道巷，西至一采区边界，设计全长1951.5m。
在掘进时巷道围岩变形量大，掘进工作面空顶区顶板易出现冒顶现象，急需采取合理的支护手段解决顶板冒落及巷道围岩变形量大的问题。
2 空顶区顶板稳定性分析巷道在采用快速掘进工艺时，掘进工作面空顶区顶板的稳定性主要会受到掘进迎头结构、空顶距离以及巷道支护结构强度的影响。
（1）掘进迎头结构的影响掘进空顶区顶板由于处于无支护的状态，会在掘进扰动和岩体自重的综合作用下出现顶板破断、冒落情况。
掘进迎头结构对空顶区顶板主要起到支撑作用，根据相关研究表明[1-2]，当空顶距离为0～2m时，掘进迎头的支护结构对顶板起到主要的控制作用，当空顶区距离为3～7m时，迎头的支护结构对支护区顶板的影响程度大于对空顶区顶板的影响程度，当空顶距离为8～10m时，迎头支护结构不会影响支护区的稳定性，但此时空顶区中部的顶板下沉量会较大。
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岩性 粗粒砂岩 砂质泥岩 粉砂岩 粉砂岩 ５－１ 煤 泥岩 砂质泥岩 ５－２ 煤 泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 泥岩 砂质泥岩 砂岩 ８煤 ７煤 厚度 / ｍ ７ 体积模 １１ １６ ２０ ２０ ８ ６ ８ ６ 剪切模 ９ 量 / ＧＰａ 量 / ＧＰａ ( ｋｇ������ｍ －３ ) 角 / ( ʎ) １２ １６ １６ ６ ５ ６ ５ ２ ６００ ２ ５００ ２ ６００ ２ ６００ １ ４００ ２ ３００ ２ ５００ １ ４００ ２ ３００ ２ ５００ ２ ６００ ２ ３００ ２ ５００ ２ ６００ １ ４００ ２ ３００ ２ ５００ １ ４００ ２ ６５０ ３６ ３２ ３３ ３３ ２８ ２８ ３２ ２８ ２８ ３２ ３３ ２８ ３２ ３３ ２８ ２８ ３２ ２８ ３８ 密度 / 内摩擦 黏聚力 / ＭＰａ ４.０ ３.５ ６.０ ６.０ １.５ ４.０ ３.５ １.５ ４.０ ３.５ ６.０ ４.０ ３.５ ６.０ １.５ ４.０ ３.５ １.５ ７.０
８１０５ 工作面东部为曹家村煤柱ꎬ 南部为 ８１０４ 采空 ８ 号煤层厚度 ５������ ４４ ~ ７������ ９６ ｍꎬ平均 ５������ ９０ ｍꎬ平均倾角 为 ４ʎꎬ普氏系数 ２ ~ ３ꎬ赋存稳定ꎮ ８ 号煤层伪顶为平 均厚 １������ ８５ ｍ 的泥岩ꎻ 直接顶为灰黑色泥岩㊁ 砂质泥 岩夹粉 ~ 细粒砂岩ꎬ厚度 ０ ~ ６������ ５５ ｍꎬ平均 ３������ ５５ ｍꎬ为 易冒落的软弱不稳定顶板ꎻ 基本顶为中 ~ 细粒粉砂 １０������ ６１ ｍꎻ 直接底为灰褐色铝土质泥岩ꎬ 厚度 ０������ ７１ ~ ２������ ２㊀ 模型的建立及模拟方案 岩ꎬ属 软 弱 ~ 中 等 坚 硬 的 较 稳 定 顶 板ꎬ 平 均 厚 度 １６������ ０１ ｍꎬ 平均厚 ２������ １０ ｍꎬ 为中等坚硬的较稳 定 底
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｎａｒｒｏｗ Ｃｏａｌ Ｐｉｌｌａｒ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ Ｍａｉｎ Ｒｏｏｆ Ｆｒａｃｔｕｒｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｇｏｂ － Ｓｉｄｅ Ｒｏａｄｗａｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍａｓｔｅｒ ｔｈｅ ｌａｗ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｏｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｒｒｏｗ ｃｏａｌ ｐｉｌｌａｒꎬｔｈｅ ｒｏｃｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｇｏｂ－ｓｉｄｅ ｅｎｔｒｙ ｄｒｉｖｉｎｇ ｗａｓ ｂｕｉｌｔꎬｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍａｉｎ ｒｏｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ. Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｍａｎｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｐｉｌｌａｒ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｉｎ ｇｏｂ－ｓｉｄｅ ｒｏａｄｗａｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｏｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｉｆｆｅｒ￣ ｅｎｔ.Ｉｔ ｗａｓ ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ ｔｏ ｒｏａｄｗａｙ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｉｆ ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｌｉｎｅ ｗａｓ ｒｉｇｈｔ ａｂｏｖｅ ｇｏｂ－ｓｉｄｅ ｒｏａｄｗａｙꎻｉｔ ｗａｓ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｔｏ ｒｏａｄｗａｙ ｍａｉｎｔｅ￣ Ｙａｎｊｉａｈｅ Ｍｉｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｏｂ－ｅｄｇｅ ｗａｓ ８.５ ｍꎬｃｏａｌ ｐｉｌｌａｒ ｗｉｄｔｈ ｗａｓ ６.５ ｍꎬｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｒｏｏｆ－ｔｏ－ｆｌｏｏｒ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｗａｓ ４２０ ｍｍꎬｔｈｅ ｍａｘｉ￣ ｍｕｍ ｒｉｂ－ｔｏ－ｒｉｂ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｗａｓ ６００ ｍｍꎬｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｏｂ－ｓｉｄｅ ｒｏａｄｗａｙ ｗａｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｍａｉｎ ｒｏｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｌｉｎｅꎻｎａｒｒｏｗ ｃｏａｌ ｐｉｌｌａｒꎻｇｏｂ－ｓｉｄｅ ｅｎｔｒｙ ｄｒｉｖｉｎｇꎻｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｎａｎｃｅ ｉｆ ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｌｉｎｅ ｗａｓ ｏｕｔｓｉｄｅ ｏｆ ｃｏａｌ ｐｉｌｌａｒ.Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｌｉｎｅ ｏｆ Ｎｏ.８１０５ ｈｅａｄｅｎｔｒｙ ｉｎ
１９
２０１４ 年第 ２ 期
煤炭科学技术
第 ４２ 卷
过非线性数值计算软件 ＵＤＥＣ 模拟分析沿空巷道基 本顶断裂结构对窄煤柱稳定性的影响ꎬ 以及现场探 测沿空巷道上覆基本顶的断裂结构ꎬ 确定断裂线位 置ꎬ以期确定合理的沿空掘巷位置ꎮ
落下沉ꎬ导致与上位基本顶发生离层ꎬ基本顶在直接 顶垮落后ꎬ发生断裂㊁回转和下沉ꎮ 取垂直于工作面 推进方向 的 剖 面ꎬ 发 现 基 本 顶 最 终 形 成 砌 体 梁 结 构 [１１－１４] ꎮ 该断裂结构形式与基本顶㊁ 直接顶㊁ 煤层 三者的厚度和力学性质有关ꎬ同时也与采深㊁原岩应 力状态㊁采高等因素有关ꎮ 受上述各因素的影响ꎬ沿 基本顶断裂线位置分别位于窄煤柱外侧㊁ 巷道正上 方㊁实体煤壁内侧ꎬ分别如图 １ 所示ꎮ 空巷道上覆基本顶断裂结构形式 ３ 种基本形式 [１０] :
知ꎬ基本顶在煤柱外侧 ４ ｍ 处断开ꎬ在实体煤壁内未 断开ꎻ窄煤柱正上方测线 Ⅰ 与巷道正上方测线 Ⅱ 之 间的合位移为 ０������ ７ ~ ０������ ５ ｍꎻ 巷道正上方测线 Ⅱ 与实 体煤壁内 ５ ｍ 测线Ⅲ之间合位移为 ０������ ５ ~ ０������ ２ ｍꎮ 基 本顶断裂回转过程中ꎬ 测线 Ⅰ 匀ꎬ围岩相互挤压并保持同步下沉ꎮ 此时围岩可锚 性好ꎬ锚杆支护系统自稳性好ꎬ围岩支护效果良好ꎮ
１６
１２
１６ ２０ １６ ２０ ８ ６ ８ ６
１２ １６ １２ １６ ６ ５ ６ ５
１６ １２
１２ １０
ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ￣ｓｈｅｎｇ １ ꎬＬＩ Ｓｈｕ￣ｇａｎｇ １ ꎬＺＨＡＮＧ Ｘｉｎ￣ｚｈｉ ２ ꎬＷＵ Ｌｉｎ￣ｚｉ １ꎬ２ ꎬＤＯＮＧ Ｙｏｎｇ￣ｊｉａｎ ２ ꎬＳＨＵＡＮＧ Ｈａｉ￣ｑｉｎｇ １
(１.Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＸｉ̓ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＸｉ̓ａｎ㊀ ７１００５４ꎬＣｈｉｎａꎻ ２.Ｘｕｎｙｉ Ｃｏｕｎｔｙ Ｚｈｏｎｇｄａ Ｙａｎｊｉａｈｅ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｌｉｍｉｔｅｄ ＣｏｍｐａｎｙꎬＸｕｎｙｉ㊀ ７１１３００ꎬＣｈｉｎａ)
引用格式:王红胜ꎬ李树刚ꎬ张新志ꎬ等. 沿空巷道基本顶断裂结构影响窄煤柱稳定性分析[ Ｊ] . 煤炭科学技术ꎬ２０１４ꎬ４２(２) :１９－２２. Ｇｏｂ－Ｓｉｄｅ Ｒｏａｄｗａｙ[ Ｊ] .Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１４ꎬ４２(２) :１９－２２.
ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ￣ｓｈｅｎｇꎬＬＩ Ｓｈｕ￣ｇａｎｇꎬＺＨＡＮＧ Ｘｉｎ￣ｚｈｉꎬｅｔ ａｌ.Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｎａｒｒｏｗ Ｃｏａｌ Ｐｉｌｌａｒ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ Ｍａｉｎ Ｒｏｏｆ Ｆｒａｃｔｕｒｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ
㊀ 第 ４２ 卷第 ２ 期
㊀ ２０１４ 年 ２月
Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
煤炭科学技术
Ｖｏｌ������ ４２㊀ Ｎｏ������ ２㊀ Ｆｅｂ.㊀ ２０１４㊀
沿空巷道基本顶断裂结构影响窄煤柱稳定性分析
(１������ 西安科技大学 能源学院ꎬ陕西 西安㊀ ７１００５４ꎻ２������ 旬邑中达燕家河煤矿有限公司ꎬ陕西 旬邑㊀ ７１１３００)
０㊀ 引㊀ ㊀ 言
㊀ ㊀ 窄煤柱是沿空巷道的重要组成部分ꎬ 其稳定性 低ꎻ当煤柱发生变形破坏时ꎬ 其承载能力进一步降 巷道围岩小结构变形破坏
[１]
柱 极 限 强 度㊁ 煤 柱 侧 向 支 护 强 度 等 因 素 的 影 响 外 [２－９] ꎬ同时还受到沿空巷道上覆基本顶断裂结构 形式的影响 [１０] ꎮ 文献 [ １０] 根据基本顶不同断裂位 置ꎬ基于窄帮㊁ 巷道及基本顶断裂线 三者 的空间 ４ 种基本形式ꎻ通过理论分析㊁相似模拟分析及数值 模拟分析可知不同断裂结构形式下窄帮受力及变形 规律存在较大差异ꎬ 研究结果表明了窄帮的稳定性 与沿空巷道基本顶断裂结构形式关系密切ꎮ 基于 此ꎬ笔者基于燕家河煤矿 ８１０５ 工作面地质条件ꎬ 通 位置关系ꎬ认为沿空巷道上覆基本顶断裂结构存在
是成功实施沿空掘巷技术的关键ꎮ 煤柱受上区段工 作面回采影响ꎬ煤体破坏程度较高ꎬ煤柱承载能力较 低ꎬ导致顶板向煤柱采空区侧下沉破坏ꎬ易造成沿空 是沿空巷道围岩控制的重点和难点ꎮ 窄煤柱稳定性 受巷道埋深㊁顶底板岩性㊁煤层特性㊁煤柱高宽比㊁煤
基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１１７４１５７ꎬ５１１０４１１８) 作者简介:王红胜( １９７６
ꎬ 因此ꎬ 窄煤柱稳定性
收稿日期:２０１３－０９－１９ꎻ责任编辑:杨正凯㊀ ㊀ ＤＯＩ:１０.１３１９９ / ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｓｔ.２０１４.０２.００６ ) ꎬ男ꎬ安徽池州人ꎬ副教授ꎬ博士ꎮ Ｔｅｌ:１８３０９１８６９８８ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｃｕｍｔｗｈｓ＠ ｘｕｓｔ������ ｅｄｕ������ ｃｎ
２Ｄ
长 ２００ ｍꎬ 综放开采ꎬ 采高为 ３������ ２ ｍꎬ 采深为 ５００ ｍꎮ 区ꎬ西部为 ８ 号煤层 ３ 条下山ꎬ北部为 ８１０６ 采空区ꎮ
Ⅲ 之间围岩受力均
２０ １０ ６ ３ ２ ２ ２ ３ ３ ３ ２ ６ ４ ２ ２ ２ ２８ ７
板ꎬ遇水膨胀ꎻ基本底为平均厚 １������ ９３ ｍ 的铝质泥岩ꎮ ㊀ ㊀ 采用非线性数值计算软件 ＵＤＥＣ ４������ ０ 分析基 本顶断裂结构对窄煤柱稳定性的影响ꎮ 以 ８１０５ 工 作面附近的 Ｘ４ 钻孔柱状建立数值计算模型ꎬ 其长 ˑ 高为 ２００ ｍ ˑ １１４ ｍꎬ 模型的左㊁ 右及下边界固定ꎬ 上 覆岩层及表土层以均布载荷形式加在模型的上边 界ꎬ巷道开挖长 ˑ 宽为 ４ ｍ ˑ ３ ｍꎬ 围岩本构关系采用 Ｍｏｈｒ －Ｃｏｕｌｕｍｂ 模型ꎬ基本顶断裂线分别位于煤柱外 侧 ４ ｍ㊁巷道正上方㊁ 实体煤壁内侧 ４ ｍ 三个方案ꎬ 煤柱宽均为 ５ ｍꎮ 各岩层物理力学参数见表 １ꎮ