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第七章巷道矿压显现
规律
1、试述采区(采准)巷道矿山压力显现的基本规律
I护上区酿工年面展)
图6 区段平巷围岩变形
I —掘巷影响区II —掘巷影响稳定区III —米动影响区IV —米动影响稳定区V —
二次米动影响区
答:采区巷道从开掘到报废,经历采动造成的围岩应力重新分布,围岩变形持续增长和变化,以受到相邻区段回采影响的工作面回采巷道为例,围岩变形经历五个阶段。
(1)巷道掘进影响阶段I :煤体内开掘巷道后,巷道围岩出现应力集中,在形成塑性区的过程中,围岩向巷道空间显著位移,但随着巷道掘出时间的延长,围岩变形速度逐渐衰减,趋向缓和,所以该阶段矿山压力显现较弱,显现时间短。
巷道围岩变形量主要取决于巷道埋藏深度和围岩性质。
(2)掘进影响稳定阶段II :掘巷引起的围岩应力重新分布趋于稳定,由于煤岩一般具有流变性,围岩变形会随时间而缓慢增长,但其变形速度会比掘巷初期要小的多,巷道围岩变形速度仍取决于埋藏深度和围岩性质。
1、试述采区(采准)巷道矿山压力显现的基本规律图6 区段平巷围岩变形I—掘巷影响区 II—掘巷影响稳定区 III—采动影响区 IV—采动影响稳定区V—二次采动影响区答:采区巷道从开掘到报废,经历采动造成的围岩应力重新分布,围岩变形持续增长和变化,以受到相邻区段回采影响的工作面回采巷道为例,围岩变形经历五个阶段。
(1)巷道掘进影响阶段I:煤体内开掘巷道后,巷道围岩出现应力集中,在形成塑性区的过程中,围岩向巷道空间显著位移,但随着巷道掘出时间的延长,围岩变形速度逐渐衰减,趋向缓和,所以该阶段矿山压力显现较弱,显现时间短。
巷道围岩变形量主要取决于巷道埋藏深度和围岩性质。
(2)掘进影响稳定阶段II:掘巷引起的围岩应力重新分布趋于稳定,由于煤岩一般具有流变性,围岩变形会随时间而缓慢增长,但其变形速度会比掘巷初期要小的多,巷道围岩变形速度仍取决于埋藏深度和围岩性质。
(3)采动影响阶段III:巷道受上区段工作面的回采影响后,在回采引起的超前移动支承压力作用下,巷道围岩应力再次重新分布,塑性区显著扩大,围岩变形显著增长。
巷道围岩性质、护巷煤柱宽度及巷旁支护方式、工作面顶板岩层结构对该时期围岩变形量影响很大。
(4)采动影响稳定阶段IV:回采引起的应力重新分布趋于稳定后,巷道围岩的变形速度再一次降低,但仍高于掘进影响稳定阶段的变形速度,围岩变形量按流变规律缓慢增长。
(5)二次采动影响阶段V:巷道受本段回采工作面的回采影响时,由于上区段残余支承压力,本区段工作面超前支承压力相互叠加,巷道围岩应力急剧增高,引起围岩应力重新分布,塑性区扩大,应力的反复扰动,使围岩变形比上一次采动影响更加剧烈。
2、试述区段巷道矿山压力显现的基本规律答:(1)煤体—煤体巷道服务期间内,围岩的变形将经历巷道掘进影响、掘进影响稳定和采动影响三个阶段。
由于巷道在采面后方已经废弃,巷道仅经历采面前方采动影响,围岩变形量比采动影响阶段全过程小的多,一般仅1/3左右。
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。