近距煤层巷道煤柱尺寸的优化设计
- 格式:pdf
- 大小:141.24 KB
- 文档页数:4
近距离煤层宽煤柱综采巷道支护设计优化
张斌;开小伟;马斌
【期刊名称】《矿业装备》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】针对银洞沟煤矿110201工作面留设25 m煤柱运输顺槽支护参数优化问题,采用数值模拟和现场监测等方法,建立FLAC三维模型对长度不同的2.1 m、2.2 m、2.3 m、2.4 m的锚杆、直径不同的16 mm、18 mm、20 mm、22 mm 的锚杆和间排距不同的600 mm×700 mm、700 mm×700 mm、700 mm×800 mm、800 mm×800 mm的锚杆及预紧力不同的40 kN、50 kN、60 kN、70 kN的锚杆模型,通过模拟不同支护下巷道围岩变形和应力分布情况,从经济和技术角度选取最优参数,确定了支护方案。
数值模拟评估得知,该方案有效地控制了围岩变形,对类似地质情况和开采条件具有重要指导意义。
【总页数】3页(P34-36)
【作者】张斌;开小伟;马斌
【作者单位】宁夏王洼煤业有限公司银洞沟煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD3
【相关文献】
1.在近距离煤层开采中残留煤柱下方煤层巷道支护问题研究
2.近距离煤层群煤柱下巷道支护参数优化及工程实践
3.近距离煤层宽煤柱下方巷道加固技术研究
4.极近
距离煤层采空区煤柱下回采巷道支护技术5.近距离煤层上覆煤柱及采空区下巷道支护的研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
大巷保安煤柱合理宽度设计优化王国华(山西阳城阳泰集团晶鑫煤业股份有限公司,山西 晋城 048100)摘 要晶鑫煤业股份有限公司武甲煤矿首采3101工作面设计留设大巷保护煤柱宽度为65m ,根据工作面回采期间顶板来压情况预计煤柱宽度设计过于保守。
通过理论分析、数值模拟等方法确定合理的煤柱宽度应为44m 左右,在实际生产中将煤柱宽度定为45m ,通过现场观测效果较好。
关键词大巷 煤柱 优化中图分类号 TD822+.3 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.07.018Design and Optimization of Reasonable Width of Security Pillar in RoadwayWang Guo-hua(Jingxin Coal Industry Co. Ltd., Shanxi Yangcheng Yangtai Group, Shanxi Jincheng 048100)Abstract : In Wujia Coal Mine, Jingxin Coal Industry Co., Ltd., the width of protective pillar in 3101 working face is 65m. According to the roof weighting during the mining period, it is estimated that the design of pillar width is too conservative. Through theoretical analysis and numerical simulation, it is determined that the reasonable width of coal pillar should be about 44m. In actual production, the width of coal pillar should be set at 45m, and the effect of field observation is better.Key words : main roadway coal pillar optimization收稿日期2019-01-16作者简介 王国华(1977-),男,山西阳城人,2016年1月毕业于大同大学采矿工程专业,工程师,现从事煤矿安全生产管理工作。
近距离煤层群煤柱下巷道锚杆支护技术研究与实践道矿压显现规律的基础上,依托于山西离柳焦煤集团有限公司兑镇煤矿31102工作面运输顺槽实际情况,根据锚杆支护作用的机理,基于高预应力、强力支护理论,强调锚杆预应力及其扩散的决定性作用,进行巷道支护设计,通过矿压监测数据分析与信息反馈表明,采用高预应力、强力锚杆支护系统,能够有效控制巷道围岩,特别是两帮的强烈变形,并取得良好的支护效果。
关键词:巷道支护煤柱下高预应力矿压监测1 近距离煤层群煤柱下巷道矿压显现规律近距下部煤层巷道布置形式决定着工作面在整个回采期间巷道支护的难易程度。
目前近距离煤层群巷道布置根据下部煤层巷道和上覆煤层采空区之间的位置关系,主要有三种方式:内错式、重叠式和外错式。
与普通单一煤层开采相比而言,采取不同的巷道布置方式都不可避免的要受到上覆煤层开采矿山压力的影响,但是不同巷道布置方式都有其自身的特点。
内错式布置方式即为下部煤层回采巷道布置在上部煤层采空区下方的应力降低区内,巷道压力小,易于维护,缺点为煤柱大,资源浪费严重,回采率低;重叠巷道布置方式即为上下煤层回采巷道垂直布置,围岩应力处于内错式和外错式之间。
外错式布置方式是下部煤层回采巷道布置在上部煤层的煤柱下,其优点是下部煤层煤柱尺寸减小,回采率高,煤炭损失量小。
因此本文将探讨如何在近距离煤层群巷道采取外错式这种困难条件下巷道支护的有效手段。
2 工程概况兑镇煤矿位于山西省孝义市兑镇镇,是山西离柳焦煤集团有限公司下属主力矿井,年产120万t/a。
矿井埋深在250m左右,前期没有进行相关地应力测试工作,需要在下一步的工作进行进一步补充。
矿井目前主采三采区,31102工作面两条巷道采用外错法进行布置,工作面位于上部9#煤30902工作面的正下方。
31102工作面运输巷布置在30902和30904工作面残留煤柱正下方,而材料巷布置在30902工作面与一采区边界残留煤柱正下方。
30904工作面和30902工作面间留设大约13m的净煤柱,而30902工作面与相邻采区边界留大约25m净煤柱。
0引言随着矿井开采深度增加,矿井地质条件日趋复杂,极易受到高地压、高温以及采空区火灾防治等因素的影响,针对以上问题,无煤柱开采技术虽为当前主流开采技术,但在此条件下会受到一定的限制,留设保护煤柱仍是较为常见的一种方式。
平岗矿曾尝试过沿空留巷无煤柱开采技术,但因正常回采期间,巷道变形量大、返修次数多、返修与维护成本高,且影响回采工作面正常回采,故只能采用留煤柱的方式布置接续面回采巷道。
因此,如何在保证回采巷道稳定的状态下,尽可能减少煤柱的留设宽度成为必须思考的问题。
国内外学者对此展开了一系列研究,柏建彪[1]分析了支护强度和煤柱宽度煤柱稳定性的影响,表明高强度锚杆对窄煤柱的整体强度提高具有重大意义,尤其是对软煤更甚。
并提出软煤和中硬煤的合理煤柱宽度。
李金刚等[2]通过利用FLAC 3D 数值模拟软件模拟不同煤柱宽度情况下沿空巷道侧向支承压力、垂直应力、水平应力、垂直位移、水平位移的分布特征,确定了沿空巷道合理布置位置及合理煤柱尺寸。
田建设等[3]分析巷道巷间煤柱应力分布规律,确定深部高应力巷间煤柱侧向支承压力分布特征,并模拟分析工作面多次回采影响下的不同宽度煤柱应力场分布特征,结合现场实验确定深部高应力条件下合理巷间煤柱宽度。
常瀚文等[4]采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的研究方法,计算得出煤柱的合理宽度,进行对比分析得出护巷煤柱的合理留设宽度。
并进行工程实践,现场实测结果表明,确定的护巷煤柱宽度和支护参数围岩控制效果较好,煤柱相对稳定。
王寅等[5]通过理论分析结合数值模拟的研究方法,研究了回采巷道煤柱不同尺寸对回采巷道围岩应力及塑性区分布特征的影响规律。
结果表明:采动应力及不同煤柱尺寸对巷道围岩塑性区变化规律具有显著影响。
且根据理论计算结合数值模拟得到合理的煤柱宽度。
上述研究在煤柱合理留设尺寸的确定方面取得了不少成果,但针对平岗矿复杂的地质条件来说,这些研究成果是否适用,还需进一步的探索,据此,本文提出开展平岗矿33#煤层合理留设尺寸优化研究,保证围岩稳定的同时为矿井最大限度减少煤炭损失提供理论和技术支持,同时也为同类条件下煤柱合理留设尺寸的确定提供参考。
关键词:杭来湾煤矿;保护煤柱;地表沉降;塌陷裂缝引言目前《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》是保护煤柱计算和设计的主要依据[1],由于大部分矿井缺少本矿井的相关岩移参数,对保护煤柱计算参数只能取参考值,这些参数与煤层顶底板岩性、埋藏深度、厚度、倾角、开采方法、采厚、和围岩稳定性等诸多因素有关[2],不同矿井地质条件和开采条件不尽相同,对保护煤柱的计算缺乏科学性和合理性,实际指导意义并不大[3-6]。
保护煤柱的合理留设直接影响煤炭资源的合理开采和利用、矿井的可持续发展、生产服务年限、工作面搬家周期、采掘接续计划和单面煤炭采出量,对矿井经济效益的影响尤为明显[7-8],保护煤柱的设计在考虑安全性的同时还应当兼顾合理性。
因此,矿井应结合实际开采情况,对保护煤柱的合理宽度进行分析和探讨,旨在减小压覆资源和提高矿井经济效益[9]。
保护煤柱宽度较大,煤柱损失的资源量相应的增大;保护煤柱宽度较小,开采引起的地表沉陷和裂缝对地表建(构)筑物产生破坏影响[10-12]。
文中以杭来湾煤矿为研究对象,根据以往工作面回采对地表建(构)筑物的影响程度和周边煤矿开采地表沉陷规律,对敬天陵园保护煤柱的合理留设问题进行分析,在不对地面建筑物造成破坏的前提下,选择保护煤柱的合理留设尺寸和工作面切眼位置设计方案。
1研究实例敬天陵园位于杭来湾井田301盘区30109工作面和30110工作面切眼上部,受整体搬迁费用高、难度大、协调困难等因素影响,计划在陵园范围留设保护煤柱,并改变原30109工作面和30110工作面切眼位置。
陵园内主要保护对象为硬化的水泥路和一座高度约10m 的佛像,这些保护对象对地表沉降的控制要求较低,因此陵园保护煤柱的留设,可以在不引起陵园地面沉陷的前提下,尽可能多的以回收煤炭资源为设计原则。
2回采工作面地表沉降规律杭来湾煤矿在地表沉降观测和采煤沉陷治理等方面开展了大量的观测和研究工作,通过在30101、30107、30108工作面成组布设观测线,根据回采进度分别在采前、采中和采后3个阶段进行跟踪观测,掌握了回采工作面地表沉陷边界角、移动角、裂缝角、下沉系数等相关岩移参数,为矿井保护煤柱的留设提供了重要依据。
软煤层大采高工作面巷道煤柱尺寸优化郑兵亮【摘要】针对长平矿大采高工作面巷道留设合理煤柱宽度问题,通过煤柱稳定性理论计算、应力实测、有效支撑面积分析,对大采高综采工作面巷道煤柱尺寸进行了合理优化。
采用煤柱稳定性理论计算得出护巷煤柱宽度为64 m,实践结果表明留设煤柱尺寸较保守。
经综合分析认为留设煤柱宽度约为50 m 时,既能保证巷道回采的稳定性,又可减少煤柱资源浪费。
%Aiming at the problem of setting rationalGwidth coal pillar in largeGheight mining face in Changping Mine,through the theoretical calculation on stability of coal pillar,stress measurement,effective support area analysis,a rational optimization on size of coal pillar in roadG way of fully mechanized mining face with large height is conducted�Calculation of the coal pillar width is 64M from the coal pillar stability theory,and the practice results show that the size is conservative�The comprehensive analysis shows that the coal pillar width is about 50M,which not only can guarantee the stability of gateway,but reduce the waste of the coal pillar resource.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P67-69,79)【关键词】巷道煤柱;煤柱宽度;煤柱稳定性;有效支撑面积【作者】郑兵亮【作者单位】中国矿业大学北京力建学院,北京市海淀区,100083; 山西晋煤集团安监局,山西省晋城市,048006【正文语种】中文【中图分类】TD353留设煤柱一直是煤矿的主要护巷方法。
达到的技术水平,经济、社会效益及推广应用前景1、理论技术成果:(1)掌握平舒煤业地应力分布情况及围岩力学特性,为今后工作面巷道设计提供基本参数;(2)确定也平舒煤业煤柱宽度的合理尺寸及巷道支护的优化方案。
2.社会经济效益(一)15104工作面经济效益:15104工作面按上述设计进行施工,距切巷160米处开始工作面宽为200米,煤厚4.0m,容重1.41吨/m3,吨煤价格按照400元/吨计算,修改煤柱(按10米煤柱考虑)后,工作面多出的煤量为15*80*4*1.41*400=270万元;增加经济效益270万元。
(二)二水平东区一采区北翼可采工作面剩余10个(除15102和15104工作面),工作面可采走向长按1200米计算,多出煤量=15*1200*4*1.41*10=101.52万吨,吨煤价格按照400元/吨计算,经济效益=40608万元;一采区南翼可采工作面有3个(15111、15113、15115工作面),工作面可采走向长按1100米计算,多出煤量=15*1100*4*1.41*3=27.918万吨,吨煤价格按照400元/吨计算,经济效益=11167万元;综上合计:在二水平东区一采区实行小煤柱开采,经济效益多出=40608+11167+270=52045万元。
河尖矿区冲击地压机理研究”,获得中国高校科学技术进步二等奖。
目前承担了国家973项目“灾害环境下重大工程安全性的基础研究”;自然科学基金项目“基于红外探测的锚杆支护作用机理研究”;与潞安矿业集团先后合作完成了“潞安矿区巷道围岩控制关键技术实施方案”、“综采沿空巷道矿压监测系统应用研究”、“锚杆支护巷道围岩稳定性实时监测系统应用研究”和“潞安矿区巷道采掘与支护综合集成智能分析系统”;与峰峰集团万年矿合作完成的“轻放沿空巷道矿压监测系统应用研究”通过河北省科技厅组织鉴定,该系统达到国际先进水平,获煤炭协会科技成果二等奖;在霍州煤电集团店坪矿和李雅庄矿开展了光栅式矿顶板离层监测系统应用试验研究。
收稿日期:2004-02-24作者简介:张培森(1977-),硕士研究生,现就读于山东科技大学资源与环境工程学院采矿专业,主要研究领域为矿井灾害预测与防治及数值模拟研究。
文章编号:1003-5923(2004)03-0026-03近距煤层巷道煤柱尺寸的优化设计张培森,张文泉(山东科技大学,泰安山东271019)摘 要:本文采用能描述岩体大变形特征的几何非线形程序F LAC 3D ,以赵坡煤矿的地质采矿条件为依据,进行数值模拟研究,在极近距离煤层联合开采条件下,对巷道在单独开挖以及在工作面开采时巷道围岩的受力和变形特征进行了分析,得出了巷道煤柱留设尺寸为3m 时比较符合工程实际,对指导类似的工程施工有一定的借鉴意义。
关键词:F LAC 3D ;非线形大变形;近距煤层;优化中图分类号:T D322 文献标识码:A 极近距离煤层联合开采条件下,巷道煤柱留设一直是困扰煤矿安全生产的一个技术难题,巷道煤柱留设的合理性直接关系到巷道支护效果、煤矿安全生产,以及煤矿的经济效益。
以往的数值模拟通常把空间问题简化为平面问题,应用二维的平面应变模型。
而三维数值计算具有更客观、准确、形象等诸多优点是模拟空间结构受力及变形的重要手段。
F LAC 3D 是由美国Itasca C onsulting G roup Inc.开发的三维显式有限差分法程序,它可模拟岩土及其他材料的三维力学行为。
F LAC 3D 采用显式有限差分格式来求解场的控制微分方程,即首先由节点的应力和外力(或速度)变化和时间步长利用差分原理求节点不平衡力和速度;再根据单元的本构方程,由节点速度求单元的应变增量、应力(或是位移)增量和总应力,进而进入新的循环,并应用混合单元离散模型,可准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形,尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有明显优势。
1 非线性大变形几何方程[2,3]本文采用基于拖带坐标系法的F LAC 3D程序进行数值模拟研究。
由于经典小变形理论在计算发生大位移的平面问题时误差较大,甚至发生错误,在F LAC 3D 中给出了应用拖带坐标系计算大变形。
陈至达教授提出了采用两个参照系统的方法来描述变形体的运动,其中一个为固定在空间的定系;另一个为嵌含在变形体中的动系,称为拖带坐标系。
这种坐标系随着变形体的变形而拖带伸展、缩短、并引起坐标系的曲率改变。
图1为一个连续变形体的大变形和大转动。
随着时间的推移,A 0连续发生变形,例如A 0(T 0)→A (T )。
在T 0时刻,拖带坐标系{x i }和固定坐标系{x i }相同,即:x i (0)=x i(x i ,T 0)=x i (0),在T 时刻,x i =x i (x i ,T )。
图1 拖带坐标系 局部基矢g 0i =5r 0/5x ;g i =5r/5x 。
其中,r 0,r 分别为变形体A 在T 0时刻和T 时刻每一点的局部矢量。
基矢g 0i 从未变形状态变为变形状态g i ,变形张量F j i 为g i =F j i ・g 0i(1)根据S —R 陈矢分解理论,F j i =S j i +R j i =应变张量+转动张量(2)有限应变张量s j i =12(u i |j +u j |T j )-(1-cos θ)L i k L k j (3)・62・ 2004.№3 矿山压力与顶板管理有限平均局部转动R i j=δj+L i j sinθ+(1-cosθ)L i k L k j(4)局部转动的平均角θ=arcsin12(u1|2+u2|1)2+(u2|3+u3|2)2+(u3|1+u1|3)212(5)局部转动轴L=L i・g jL j i=12sinθ(u j|i-u i|T)(6)对于图1所示的滑动变形,运用大变形理论式(1)~(6)计算滑动体每一点的应变,进行合理性验证如下:[s i j]=s11S21S12S22=5u5S1+(1-cosθ)125u5S2+5v5S1125u5S2+5v5S15v5S1+(1-cosθ)=5u5x+(1-cosθ)125u5x+5v5y125v5x+5u5y5v5y+(1-cosθ)=0000 显然,利用拖带坐标系法建立非线性大变形几何方程,所获得结论非常合理。
2 计算模拟2.1 模拟工作面的地质条件赵坡煤矿位于山东省滕州市境内,矿井东临京沪铁路,公路四通八达。
开采的16、17煤属于薄煤层,采深为330~370m,16煤厚1.05m,17煤厚0.7 m,两煤层间距6.5m,考虑到经济效益,不能采取分层开采的方式,故采用联合开采、沿空留巷的方式。
16、17煤巷道不仅受本工作面的采动影响,而且还承受下区段工作面的重复采动影响,且两煤层间距很小,此外17煤的开采还受到16煤开采的影响。
16煤与17煤重复采动后,巷道围岩变形量大,破坏严重,需要不断维修,严重影响正常生产与安全。
为了尽可能减少巷道围岩变形量、提高安全生产环境、确保经济效益,故进行巷道煤柱留设尺寸的研究是十分必要的。
2.2 计算模型本计算分析中共设计15个计算方案:巷道的煤柱留设尺寸分别为2、3、4、6、8m,且每个不同的巷道煤柱留设尺寸分别对应30、40、50m的联合开采错距,本文仅对联合开采错距为50m时的5个方案进行分析,分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ方案。
2.2.1 模型建立与计算区域网格划分计算模型不考虑地质构造、地下水活动等的影响,原岩应力为大地静应力场,各岩层为整合接触的连续介质。
为消除边界影响,计算模型几何尺寸为沿走向(Y)取140m,深度(Z)取50m,倾斜方向(X)取300m,巷道跨度3m,高1.8m。
根据现场地质条件,应力条件考虑埋深350m的静水应力状态,垂直应力取5.6MPa,水平应力取2.8MPa,模型走向、倾斜方向均施加水平约束,底边界施加垂直约束。
围岩力学性质见表1,本构关系采用摩尔———库仑模型。
由于要分析开采前后采动附加应力及位移的变化,因此开采过程采用一次性换填材料式开挖模拟采空区冒落矸石[4]。
计算对象为无支护的裸巷,其计算范围和网格划分见图2。
图2 计算模型的网格划分2.2.2 数值计算过程首先模拟原岩应力状态,因本次计算只考虑采动应力的影响,所以在达到原岩应力平衡时,进行位移归零,然后进行巷道开挖,观察巷道围岩的最大主应力及所产生的塑性区域变化,接着进行模拟工作面的开挖,当采空距离等于联合开采错距时进行采空区充填,依次循环,直至模拟开挖结束。
2.3 数值计算结果计算中考虑巷道为一次性开挖,工作面的开采以10m为一开采布局,计算以时步控制,按每2000时步为一个计算时段。
2.3.1 工作面开采前巷道的计算结果巷道煤柱尺寸为3m时的16、17煤巷围岩的塑性区域图及最大主应力色谱图分别为图3(a)、(b)所示。
从上述结果可知,巷道的变形轮廓成对称分布,与实际变形轮廓相近。
在计算到2000时步时可见,顶部中心的垂直位移以及计算单元节点间的最大不平衡力都有明显的收敛迹象。
巷道周边的破坏区域不是很大,且最大主应力值对称分布在巷道的两帮,与实际结果相符。
2.3.2 工作面开采后巷道的计算结果工作面开采后,五种方案下17煤巷道底板沿・72・矿山压力与顶板管理 2004.№3 图3 开采前巷道计算结果(a )巷道围岩的塑性区域图; (b )巷道围岩最大主应力色谱图图4 开采后位移应力计算结果(a )17煤巷底板的位移曲线图; (b )17煤巷底板的最大主应力曲线图走向方向上的位移曲线图及最大主应力曲线图分别如图4(a )、(b )所示。
从图知,每种方案中无论是底板位移还是最大主应力都成“马鞍型”分布及与中间轴呈对称分布,巷道的两端有较大的位移及应力,中间部分较小且平缓。
模拟结果与工程实际能很好的吻合。
从位移曲线图可知,随着巷道间距的减少,巷道两端的底鼓有减少的趋势,但第Ⅰ方案巷道中部的底鼓位移比其它方案的位移量都大,故此方案不可取。
从图4(b )17煤巷底板的最大主应力曲线图中可知,第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ方案应力释放较大,巷道破坏也较严重,因此通过本次模拟认为第Ⅱ方案为最优方案。
表1 各岩层物理力学参数测试表岩层厚度/m 体积模量K /G Pa剪切模量G /G Pa 密度ρ/kg ・m-3粘聚力C /MPa 抗拉强度σt /MPa 摩擦角F /(°)砂泥岩32 2.19e97.84e823500.50.540灰岩 6.45 2.78e9 1.59e92650 2.30.848泥岩 1.6 1.33e9 6.15e822000.20.2535煤 1.75 3.81e8 3.48e815700.20.1531泥质砂岩8.21.73e9 1.14e9230020.7548采空区3.6e61.9e610000.0350.05253 结论(1)F LAC 3D 能对单元进行离散化处理,使得单元尽可能多,分析更精确,自适性强,有强大的图形后处理能力,它采用了基于显示有限差分法的拉格朗日算法,使它在分析岩土工程结构的弹塑性力学行为、模拟工程施工工程等方面有独到的优势,尤其在发生塑性流动或工程失稳的情况下,采用大变形模式,更能反映客观实际,这较其它方法有很大的优势。
(2)本文采用F LAC 3D 中的大变形模式,对巷道间不同的间距进行对比模拟分析,得出了在一定距离内煤柱越宽巷道受力越大,以及在此种地质条件下,开采巷道的煤柱留设尺寸为3m 时较符合工程实际。
(3)对工作面开采前后巷道进行分析可知,与巷道的实际发生的变形破坏基本一致,较好地揭示了巷道的受力、变形特征,同时也说明了模拟计算的正确性。
(4)本文的研究结果对于与此近似的地质条件下的工程施工,具有一定的指导意义和参考价值。
参考文献:[1] F LAC 3D (Fast Lagrangian Analysis of C ontinua in 3Dimensions ),Version 2.0,User manual ,US A :Itasca C onsulting G roup ,Inc.1997.[2] 陈至达.有理力学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1988.[3] 张志强.软弱围岩隧道在高地应力条件下的变形规律研究[J ].岩土工程学报,2000,22(6):696-700.[4] 王忠昶,张文泉.软岩矿层条带开采合理采留宽度的ANSY S三维流变模拟[J ].矿山压力与顶板管理,2003,20(2):110-112.・82・ 2004.№3 矿山压力与顶板管理矿山压力与顶板管理ENG LISH ABSTRACTS Simulation of the tim e2dependent beh avior of soft rock roadw ay ———LU Ai2h ong etc.F or the distortion and displacem ent of the s oft rock roadway affect im por2 tantly on the stability of the wh ole structure,whether the rheologic behavior is calculated and simulated rightly or n ot is im portant to the ch oice of supports and surrounding control system.It is applied ANSY S s oftware to analysis dis2 tortion and stress distribution on the different pressure condition.T he study conclusion provides the im portant foundation to the supports of the surround2 ing.N um erical analysis of layered m edium’s influence on the stability of cracked surrounding rock———W ANG Lu2m ing etc.T he multi2d om ain b oundary elem ent m eth od is used to s olve the laneway cracked surrounding rock problem with single cranny in the layered m edium. T he sub2regions are obtained by dividing the region along the cranny and the interface.T he b oundary integral equation is established in each sub2region. T he traction singular quarter2point elem ents are collocated in the tip of the cranny.F or the splay or closed cranny,n ot only the regularity of displacem ent but als o the1/regularity of stress in the region of the cranny tip are m odeled. Qua the target,the stress intensity factors are calculated.According to the rock fracture m echanics theories,the in fluence of the following factors on the stability of a cracked surrounding rock is analyzed system atically:m odular ratio of the m ediums,the friction factor on the cranny surface for different m odular ratio,the distance between the center of laneway and the h oriz ontal interface, the obliquity angle of the interface.And s om e valuable conclusions are ob2 tained.T his analysis m eth od is suitable for the laneway with optional geom etric shape.The failure and unstability analysis of roadw ays of lithological ch ar2 acters w eak structure———FAN K e2g ong etc.T o the structure characteristic of bedded rock of coal m easures,this pa2 per puts forward the concept of lith ological characters weak structure and weak structure b ody;analyses the deform ation characteristic and loss2stability m ech2 anism of surrounding rock of roadway of lith ological characters weak structure, and discusses the loss2stability m odel in roadside weakness structure b ody. T here is certain reference value to the project practice in its result.A nalysis on support effect of self2moving ahead support———SHI Y ong2kui etc.T his paper introduced the m ain character and technical param eter of self2 m oving ahead support,and gave a analysis on the support power of this kind of support.T he theoretic analysis and field2survey of m ine2pressure prove that the structure of self2m oving ahead support designed is reas onable,it’s perform ance is stable,and it is safe and credible.It has a great generalizing value in th ose coalm ine of having a proper condition.Mech anical deform ation and stress analyses of the narrow pillar of road driven along next goaf for fully2m ech anized top2coal caving face ———LI Shun2cai etc.In terms of m echanical surroundings of the road driven along next g oaf for fully2m echanized top2coal caving face,an elastic2plastic m echanical m odel of the narrow pillar is established.By variation principle of total theory of plas2 ticity,the distribution characteristics of the displacem ent and stress in the nar2 row pillar are discussed,and the distribution laws of the displacem ent field and the stress field in the narrow pillar are obtained prelim inarily.T he results can provide a theoretical basis for the study on the stability and the control of the narrow pillar.The optimizing design of pillars m easure of ally exploitation lanew ays in the very close qu arters coal seams———ZH ANG Pei2sen etc.According to the geological and m ining conditions of Z haopo coal m ine, and using the F LAC3D program which can describe the geom etrical n on2linear big deform ation characters of rock m ass,the paper perform ed num erical simu2 lation research,analyzed the deform ation characters and stress of the laneways under the conditions of single excavation and opening w orking face and of ally ex ploitation laneways in the very close quarters coal seams,and drew the con2 clusion that the3m of pillars m easure of ex ploitation laneways is up to the pro2 ject mustard,and can be used for reference by other construction of the h om o2 thetic projects.The study of dynamic supported technology of bolt w ith grouting and cable in R enlou coal mine———X UAN Y i2qiongBy the investigation of the failure form and character of the winning head2 way which is affected by dynam ic pressure in Renlou coal m ine,this paper an2 alyzes the reas ons of supported failure and brings up the dynam ic supported principle and stepped rein forcing techn ology of the s oft rock roadway affected by dynam ic pressure.By ways of analysis,the project of dynam ic stepped re2 in forcing techn ology is optim ized,that is guniting in tim e,b olting on tim e, grouting out of tim e and cable anch or enhancem ent.It is tested underground that applying the supported techn ology of b olt with grouting and cable to sup2 port new digging roadway and repair and rein force dug roadway n ot only keep the roadway’s stability,decrease the quantity of repairing roadway but als o ob2 tain optim istic econ om y perform ance of technique.The num erical simulation of the support p aram eter of single2truss used to support the roof———QU Hua etc.T his paper dem onstrated the relation between support effect and param eter of single2truss used in the roadway of fully m echanized top coal caving face,in the m eth od of num erical simulation to achieve the rational support param eter. It was the better support way to the length2.0~2.2m,the angle60°,the dis2 tance0.2m between the roadway and the collar,and one vertical anch or b olt in the m iddle of the truss.T his paper provided the basis for the support design and the application of the single2truss.A nalysis of sand inrush generation condition in coal mining of sh al2 low coal seam———W U Y ong2ping etc.Disaster of water inrush and sand inrush in shallow seam m ining area in W estern China has becom e one of the key questions that im pact the safe and regular production.In this paper,by giving out the m echanics m odel of sand pseud o structure,based on laws of sedim ent Incipient m otion,the forces on sand granule before sand inrush have been researched;and,according to the height of water,a theoretical formula of sand inrush generation condition was founded.T hus the theoretical reference for prediction of sand inrush was of2 fered.Strata pressure of combining mining in steep and close seams———QI T ao etc.T here are m ore than30layers steep seams in the Urumqi coal m ine,in which m any groups seams in s outh section,such always is the difficult problem in caving.Sublevel caving with combining m ining in the close seams have de2 veloped in such kind of seams these years,m ostly observing harvest of m ining stress are introduced and fringe analysis has d one with three2dim ensions nu2 m erical simulation in this paper.The blasting p aram eters of compulsive roof cave2in for difficult2to2 collapse roof in sh allow seam———LU Jun etc.T he m echanics intensity of roof in the Y u2Sheng C oalfield is n ot great,it belongs to the n on2hardy roof.T he ground pressure characteristic in the shal2 low seam is shallow burying,violent ground pressure,the w orking face always em erge m assive collapse of the m ain roof at the first weighting.T he individual jacks can n ot dispute the pressure which is caused by the overburden’s h olistic collapse and the m assive collapse of the m ain roof.Based on the interm ittent m ining m eth od of certain C oal M ine,the paper brought forward the com pulsive roof cave2in m eth od through con firm ing reas onable blasting param eters, achieved the continu ous m ining in the individual jacks long wall face.Autom atic m easurem ent of deform ation of the similar m aterial mod2 el using im age processing———C AI Li2m ei etc.An alg orithm based on area search m atching was proposed.T he alg orithm used color in form ation of m easure points to find im age grids and to m easure the displacem ent in sim ilar m aterial ex perim ent.T he m eth od was an un2touching m easurem ent,and didn’t to m ake special initial point.It could autom aticlly create searching criteria during the processing.T he m eth od was rapid and reli2 able.It could s olve the interference problem in traditional auto grid m eth ods and av oid the m ism atching when the m easure points g o d own to the next line of m easure points.・811・ 2004.№3 矿山压力与顶板管理。