亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        金達(dá)煤業(yè)10402工作面回風(fēng)順槽區(qū)段煤柱留設(shè)研究

        2021-10-22 06:16:58張鵬飛
        煤礦現(xiàn)代化 2021年5期
        關(guān)鍵詞:圍巖

        張鵬飛

        (山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)金達(dá)煤業(yè)有限公司,山西 呂梁 032300)

        1 工程概況

        金達(dá)煤業(yè)四采區(qū)10402綜放工作面回風(fēng)順槽位于井田東南部的四采區(qū)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)揭露情況,研究區(qū)域內(nèi)9、10號(hào)煤層的層間距為6.9~12 m,10號(hào)煤層厚度為6.0 m,含多層夾矸,煤層相對(duì)穩(wěn)定,10號(hào)煤層采用綜放開采,工作面順槽沿煤層底板布置,均為矩形斷面。目前上覆9號(hào)煤層已經(jīng)采空,正在開采10號(hào)煤層,其中10402工作面運(yùn)輸順槽已經(jīng)掘進(jìn)完畢,正在掘進(jìn)10402工作面開切眼,準(zhǔn)備掘進(jìn)10402工作面回風(fēng)順槽。

        隨著煤礦開采深度的加大,原巖應(yīng)力升高,護(hù)巷煤柱寬度越來(lái)越大,不僅使得煤炭采出降低、巷道維護(hù)困難,傳統(tǒng)的留設(shè)較寬的區(qū)段煤柱護(hù)巷的布置方式已不能滿足要求,因此選擇在10402綜放工作面回風(fēng)順槽留區(qū)段煤柱沿空掘巷來(lái)提高煤炭采出率。

        2 計(jì)算區(qū)段煤柱合理寬度

        區(qū)段煤柱護(hù)巷的關(guān)鍵是煤柱寬度的確定,合理的煤柱寬度不僅能夠保證巷道圍巖變形量滿足生產(chǎn)要求,還可以盡可能多地減少煤炭資源的損失。上區(qū)段開采后在煤體形成破裂區(qū),塑性區(qū),彈塑性區(qū),彈性區(qū),沿空巷道在煤體的塑性區(qū)和彈塑性區(qū)內(nèi)開挖,巷道圍巖不同的應(yīng)力區(qū)域重新劃分,建立沿空巷道力學(xué)模型,如圖1所示。

        按照煤巷兩幫煤體應(yīng)力和極限平衡理論,結(jié)合護(hù)巷煤柱寬度與圍巖變形量的關(guān)系,在考慮提高錨桿錨固力和支護(hù)作用的前提下,使煤柱盡可能小,綜合影響巷道圍巖穩(wěn)定性的主要因素,可按下式確定合理的煤柱寬度B:

        式中:x1為上區(qū)段工作面開采后在采空區(qū)側(cè)煤體中產(chǎn)生的破裂區(qū)寬度,其值可由式(1)給出;x2為幫錨桿的有效長(zhǎng)度,跟距金達(dá)煤業(yè)的實(shí)際情況,幫錨桿有效長(zhǎng)度取2.2 m;x3為考慮煤層厚度較大而增加的煤柱穩(wěn)定系數(shù),按(x1+x2)(0.15~0.35)計(jì)算。

        其中:m為上區(qū)段平巷高度,m;A為側(cè)壓系數(shù),A=μ/(1-μ),μ為泊松比,取0.25;?0為煤體內(nèi)摩擦角,°;C0為煤體內(nèi)粘聚力,MPa;K為應(yīng)力集中系數(shù),取2~3;γ為煤巖層平均體積力,容重25k N/m3;H為巷道埋藏深度,m;Pz為煤幫的支護(hù)阻力,MPa;

        10402回風(fēng)順槽各參數(shù)如下:m=2.9 m,K=2.5,?0=23°,C0=2.1 MPa,γ=25 k N/m3,H=390 m,Pz=0.078 MPa,A=0.33,將各參數(shù)帶入式(4.2)可得塑性區(qū)寬度x1為1.97 m。

        將塑性區(qū)寬度塑性區(qū)寬度x1,幫錨桿的有效長(zhǎng)度x2,代入式(2.1)可得區(qū)段煤柱的寬度B=x1+x2+x3=(1.15~1.35)(x1+x2)=4.77~5.61 m。

        因此,由理論計(jì)算可得區(qū)段煤柱的合理寬度應(yīng)為4.77~5.61 m。

        3 數(shù)值模擬計(jì)算

        3.1 數(shù)值模型的建立

        為確定留設(shè)煤柱最宜寬度,通過數(shù)值模擬分析不同寬度煤柱下煤體情況。結(jié)合研究區(qū)域的地質(zhì)條件和開采條件,確定數(shù)值模擬模型尺寸為長(zhǎng)×寬×高=400 m×400 m×90 m,模型劃分258 720個(gè)單元,272 646個(gè)結(jié)點(diǎn)。模型的4個(gè)側(cè)面為位移邊界,限制水平位移,底部為固定邊界,限制垂直位移。模型模擬10號(hào)煤層厚6.0 m,煤層頂板50.2 m,底板33.8 m。模擬時(shí)煤層埋藏深度按此煤層最大埋深考慮,取390 m。煤層上覆剩余巖層的重力按均布載荷施加在模型的上部邊界。數(shù)值模擬模型見圖2。

        圖2 數(shù)值模擬模型圖

        3.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析

        利用F LAC3D分別對(duì)留設(shè)煤柱寬度5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、8.0 m的沿空巷道進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)不同寬度煤柱條件下的巷道圍巖及煤柱的受力特點(diǎn)進(jìn)行分析,不同寬度煤柱時(shí),區(qū)段煤柱內(nèi)及10402回風(fēng)順槽的垂直應(yīng)力分布曲線見圖3。

        圖3 10402回風(fēng)順槽圍巖的垂直應(yīng)力分布曲線

        根據(jù)圖3中的垂直應(yīng)力分布曲線可知,區(qū)段煤柱內(nèi)的垂直應(yīng)力呈現(xiàn)較為明顯的非對(duì)稱分布,主要集中在采空區(qū)側(cè),距離采空區(qū)0~3 m范圍內(nèi)應(yīng)力集中比較明顯。當(dāng)煤柱寬度≥6.5 m時(shí),隨著區(qū)段煤柱寬度的增加,煤柱內(nèi)的最大垂直應(yīng)力基本穩(wěn)定,煤柱寬度≥6.5 m比較利于區(qū)段煤柱的穩(wěn)定。

        通過對(duì)比煤柱下及采空區(qū)下方煤柱內(nèi)回風(fēng)順槽一側(cè)的垂直應(yīng)力分布情況可知,區(qū)段煤柱內(nèi)距離回風(fēng)順槽0.5~1.0 m處的垂直應(yīng)力有輕微的應(yīng)力集中,在0.5~2.0 m范圍內(nèi)的垂直應(yīng)力逐漸下降并趨于穩(wěn)定。由圖4(a)(b)中的曲線圖可知,當(dāng)煤柱寬度為5.0 m時(shí),回風(fēng)順槽一側(cè)的垂直應(yīng)力集中較為明顯,最大應(yīng)力出現(xiàn)在距離回風(fēng)順槽0.75 m處,距離回風(fēng)順槽0.75~1.75 m范圍內(nèi)的垂直應(yīng)力明顯下降;當(dāng)煤柱寬度大于等于6.5 m時(shí),回風(fēng)順槽側(cè)的應(yīng)力分布較為平緩,有利于回風(fēng)順槽一側(cè)巷道的維護(hù)。圖4(c)(d)中回風(fēng)順槽工作幫的垂直應(yīng)力分布曲線可知,回風(fēng)順槽工作幫的垂直應(yīng)力由巷道表面到煤壁深部呈現(xiàn)先增加后降低并逐漸趨于穩(wěn)定的趨勢(shì),應(yīng)力集中出現(xiàn)在距離煤壁0~3.0 m范圍內(nèi)。隨著區(qū)段煤柱寬度的增加,對(duì)應(yīng)位置的垂直應(yīng)力逐漸降低。

        3.3 不同寬度煤柱下塑性區(qū)分布

        在相同的開采條件下,利用F LAC3D分別對(duì)留設(shè)煤柱寬度5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、8.0 m的沿空巷道進(jìn)行數(shù)值模擬,得出回風(fēng)順槽圍巖塑性變化分布規(guī)律。如圖4所示。

        圖4 區(qū)段煤柱內(nèi)及10402回風(fēng)順槽圍巖塑性破壞圖

        由圖4可知,區(qū)段煤柱的塑性破壞主要體現(xiàn)在煤柱采空區(qū)側(cè)的煤壁及頂煤、區(qū)段煤柱內(nèi)部、回風(fēng)順槽巷道表面塑性破壞,且由于巷道的支護(hù)作用,回風(fēng)順槽的表面破壞范圍較小,巷道圍巖較為穩(wěn)定。當(dāng)煤柱寬度為5.0 m時(shí),區(qū)段煤柱內(nèi)采空區(qū)側(cè)破壞嚴(yán)重,采空區(qū)側(cè)頂煤發(fā)生較大面積的塑性破壞,頂煤破壞深度為2.0~2.5 m,隨著煤柱寬度的增加,回風(fēng)順槽頂板塑性破壞逐漸減少,當(dāng)煤柱寬度大于6.0 m時(shí),采空區(qū)側(cè)的頂煤破壞與煤柱內(nèi)部的塑性破壞區(qū)未貫通,由此可見,煤柱寬度大于6.0 m時(shí),比較有利于區(qū)段煤柱的穩(wěn)定。

        根據(jù)區(qū)段煤柱內(nèi)的應(yīng)力分布及圍巖破壞情況,煤柱寬度≥6.5 m時(shí),煤柱內(nèi)及回風(fēng)順槽的圍巖應(yīng)力有利于巷道的維護(hù),煤柱及回風(fēng)順槽的圍巖破壞也有利于圍巖的穩(wěn)定,建議區(qū)段煤柱寬度取6.5 m。

        4 工程實(shí)踐

        留設(shè)煤柱后,根據(jù)工作面的實(shí)際布置情況,對(duì)工作面回風(fēng)順槽巷圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè),來(lái)探究留設(shè)區(qū)段煤柱的穩(wěn)定性及合理性。在回風(fēng)順槽中每相隔50 m采用十字布點(diǎn)法布置1個(gè)表面位移測(cè)站,共計(jì)布置2個(gè)測(cè)站。測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖5所示。

        圖5 巷道表面位移監(jiān)測(cè)

        根據(jù)圖5監(jiān)測(cè)曲線可知,1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)頂?shù)装?-12 d內(nèi)變形較為劇烈,15 d后基本趨于平緩。其中最大頂板移近量為82 mm,平均每天移近1.37 mm。兩幫移近量相對(duì)較大,該移近量在1-24 d內(nèi)變化較為劇烈,34 d后趨于平緩。其中兩幫最大移近量為144 mm,平均每天移近量2.4 mm。

        2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)頂?shù)装?-14 d內(nèi)變形較為劇烈,16天后基本趨于平緩。其中最大移近量為86mm,平均每天移近量1.41 mm。兩幫移近量相對(duì)較大,該位置在1-25 d變形較為劇烈,之后35 d趨于平緩。其中兩幫最大移近量為159 mm,平均每天移近量為2.52 mm。根據(jù)以上分析可知,兩幫移近量和頂板移近量變形在可控范圍內(nèi),可認(rèn)為巷道整體支護(hù)手段有效可行。

        5 結(jié)語(yǔ)

        本文以金達(dá)煤業(yè)10402綜放工作面留設(shè)區(qū)段煤柱為背景,結(jié)合本礦資料,通過理論計(jì)算并輔以數(shù)值模擬軟件驗(yàn)證等手段確定了合理的6.5 m的區(qū)段煤柱寬度。10402綜放工作面回采過程中,對(duì)回風(fēng)順槽圍巖進(jìn)行表面位移監(jiān)測(cè),通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析研究可知,留設(shè)的煤柱可以維持巷道穩(wěn)定,煤柱寬度合理,滿足工程需求。

        猜你喜歡
        圍巖
        軟弱圍巖鐵路隧道超前預(yù)加固適用性研究
        隧道開挖圍巖穩(wěn)定性分析
        軟弱破碎圍巖隧道初期支護(hù)大變形治理技術(shù)
        江西建材(2018年4期)2018-04-10 12:37:22
        不同水平應(yīng)力下深部回采巷道圍巖變形破壞特征
        深部沿空巷道圍巖主應(yīng)力差演化規(guī)律與控制
        復(fù)雜巖層大斷面硐室群圍巖破壞機(jī)理及控制
        滑動(dòng)構(gòu)造帶大斷面弱膠結(jié)圍巖控制技術(shù)
        山西煤炭(2015年4期)2015-12-20 11:36:18
        采空側(cè)巷道圍巖加固與巷道底臌的防治
        地面荷載及圍巖自重作用下淺埋隧道的圍巖應(yīng)力解
        考慮中主應(yīng)力后對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響
        免费一区在线观看| 国产精品18久久久白浆| 人妻 偷拍 无码 中文字幕| 野花社区视频www官网| YW亚洲AV无码乱码在线观看| 日韩精品成人一区二区三区久久久| 亚洲视频高清| 国产成社区在线视频观看| 国产一区二区亚洲av| 亚洲一区亚洲二区中文字幕| 精品久久亚洲中文字幕| 377p日本欧洲亚洲大胆张筱雨| 久久天天躁狠狠躁夜夜爽蜜月| 国产免费一区二区av| 精品一区二区三区婷婷| 亚洲va无码va在线va天堂| 一本久道久久综合婷婷五月| 日本免费一区二区三区在线看| 日本一区二区啪啪视频| 亚洲av无码成人精品国产| 九九久久精品无码专区| 亚洲AV无码资源在线观看 | 日产一区二区三区免费看| 免费1级做爰片1000部视频| 国产亚洲欧美在线| 精品视频一区二区在线观看| 99久久免费视频色老| 99香蕉国产精品偷在线观看| 国产成人精品麻豆| 色噜噜亚洲精品中文字幕| 精品国际久久久久999波多野| 久久婷婷国产剧情内射白浆| 无码丰满熟妇浪潮一区二区av| 久久一区二区三区少妇人妻| 最新国产福利在线观看精品| 999国内精品永久免费视频| 人妻精品一区二区三区视频 | 久久久中文字幕日韩精品| 亚洲成av人片在线观看www| 亚洲天堂中文| 青青草成人免费播放视频|