沿空巷道基本顶断裂结构影响窄煤柱稳定性分析_王红胜

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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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
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
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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。

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*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。