大采高煤层采动状态下小煤柱留巷矿压显现规律.pdf
《大采高煤层采动状态下小煤柱留巷矿压显现规律.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大采高煤层采动状态下小煤柱留巷矿压显现规律.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、收稿日期:作者简介:曹鹏(),男,陕西延安人,硕士,助理工程师,现从事采煤方面的工作。大采高煤层采动状态下小煤柱留巷矿压显现规律曹鹏,刘如鹏(陕西黄陵二号煤矿有限公司,陕西 延安 )摘要:合理缩减采区保护煤柱的留设尺寸是提高资源回采率的有效措施。为探究采动状态下缩小煤柱的采区巷道围岩的矿压显现规律,以黄陵二号煤矿原综采工作面 保护煤柱优化为 小煤柱的技术工程为例,通过对工作面推进过程中的辅运巷道顶底板与两帮的移进量、锚索的外露长度与载荷变化情况、煤柱内部的支承压力演化趋势进行全方位、多尺度的监测,对巷道围岩变形与采动应力进行了实测分析与研究。结果表明,工作面进入小煤柱区域 区段,除底鼓外未出现
2、大的变形和强矿压显现;辅运巷受采动影响区域为超前工作面 至工作面推进后的 ;辅运巷煤柱帮部深度 的位置为煤柱围岩应力最大集中区域;围岩变形与应力变化随着工作面的推进趋于稳定,初步判断辅运巷应力场与位移场的扩展达到相对均衡的稳定阶段。该研究为缩小煤柱留设宽度和优化巷道支护参数提供了理论依据。关键词:大采高煤层;综采工作面;小煤柱留巷;位移监测;矿压监测中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,):,:;第 期曹鹏刘如鹏大采高煤层采动状态下小煤柱留巷矿压显现规律 引言我国煤炭资源浪费严重,保护煤柱损失占比近 ,而缩减保护煤柱宽度是提高煤炭资源回采率的主要途径之一 。受巷道开挖与工作面回采扰动的影
3、响,煤柱会在一定区域内发生塑性破坏从而降低承载能力,因此,应控制煤柱的留设宽度大于塑性破坏区域 。为探究煤柱的塑性发育范围,侯朝炯等 根据极限平衡理论推导出了最小护巷煤柱宽度的计算公式。常瀚文等 指出煤柱的塑性区存在双向发育的特征,进一步提出了煤柱的双侧塑性计算法。在实际工程中,通常采用十字布线、激光测距、锚索应力计、锚杆应力计、煤体应力计等对巷道围岩的位移演化与应力状态等进行整体观测,用以验证煤柱留设宽度的合理性 。回采巷道围岩的监测数据与采动状态有直接联系,在以往的监测分析中,往往忽略了工作面的动态推进长度对巷道位移场与应力场演化的影响。为此,以陕西黄陵二号煤矿 工作面为工程背景,对区段保
4、护煤柱宽度由 优化为 的技术工程进行全方位多尺度的监测分析,探究小煤柱优化后的回采巷道在工作面推进过程中的矿压显现规律,以验证小煤柱留设宽度的合理性,同时为后续小煤柱留设和巷道支护参数的进一步优化提供借鉴。工作面布置及地质概况黄陵二号煤矿 大采高综采工作面是矿井规划的第一个缩减保护煤柱的回采工作面。工作面位于井田三盘区中部,西部、北部为未采区,南部紧邻 工作面,东至三盘区辅运大巷。工作面开采深度 ,可采长度 ,倾向长度 ,留大巷保护煤柱 (回风巷)(胶带 巷)。工 作 面 胶 带 巷 与 辅 运 巷 留 设 煤柱,工作面回风巷与 采空区留设 煤柱,工作面及测站布置如图 所示。工作面煤层厚度 ,
5、倾角为 。老顶为深灰色灰黑色粉砂岩,夹细粒砂岩条带,较坚硬,抗压、抗剪强度较高,厚 。直接顶板为粉砂岩、细粒砂岩,厚度 。?图 工作面布置及测站布置示意 辅运巷留巷监测方案 辅运巷留巷自 切眼导硐向大巷方向布置 个测站,用于观测顶底板移进量监测、两帮移近量监测、锚索外露长度变化监测、锚索载荷变化监测。在 辅运巷留巷 联巷口煤柱侧帮部布置 个测点,用于煤柱的支承压力变化监测。围岩表面位移监测 辅运巷留巷自 切眼导硐向大巷方向均匀布置 个测站,间距为 ,分别为 号、号、号、号测站,每个测站采用“十字法”布置巷道表面位移观测点 。即在顶板和两帮部中部位置各设置一个 深的钻孔,嵌入木楔,用激光测距仪测
6、量顶底板和两帮距离,求出顶底板和两帮移近量。回采期间每天观测一次。锚索外露长度与应力监测在上述每组测站离层仪位置附近施工锚索,顶板滞后 ,施工 根 锚索,帮部滞后 的位置,两帮各施工 根 锚索,不带锁具,回采期间每天观测一次。在上述每组测站的顶板和两帮中部各施工 根锚索,在锁具和托盘之间安装锚索载荷传感器,其中顶板锚索规格 ,两帮部锚索规格 ,回采期间实时陕西煤炭 年监测,上传至矿压监测系统。采动观测方案在 辅运巷留巷 联巷口煤柱侧帮部布置 个煤柱应力监测点,用于监测回采中煤柱不同深度的支 承 压 力,掌 握 回 采 对 煤 柱 采 动 的 影 响 程度 。钻孔深度依次为、,钻孔间距为 ,每孔
7、内安装 台 型煤体应力计。回采期间实时监测,上传至矿压监测系统进行数据收集。辅运巷小煤柱留巷监测结果分析 巷道表面位移监测结果分析图 为 辅运巷顶底板累计移近量变化曲线和两帮累计移近量变化曲线。工作面超前 至推采过测站 顶底板移近量快速上升,呈对数函数的形式逐渐增加,增加速率随工作面的推进长度降低,当工作面推采过测站 后趋于稳定,在后续的推进过程中,巷道围岩的位移无明显变化。顶底板最大移近量为 ,平均移近量为 。工作面超前 至推采过测站的 范围内两帮移近量迅速增加,帮部鼓起约为 。而后,帮部变形速率开始明显降低,受周期来压的影响,巷道帮部的位移呈现台阶式缓慢增加,在工作面推采过测站 后,除 号
8、测站的监测数据仍有少量变化,其余测站的监测数据基本达到稳定状态,两帮最大移近量为 。?图 顶底板累计移近量变化曲线 锚索外露长度监测结果分析利用锚索外露长度变化量分析巷道围岩深部位移,辅运巷顶板锚索外露、煤柱侧锚索外露和采面侧锚索外露长度累计变化曲线如图 所示。?图 锚索外露长度累计变化曲线 顶板锚索孔深 ,两帮部孔深 。工作面在推进到测站的前 范围内,锚索外露长度均无明显变化,当推进过超前工作面 后顶板锚索的外露长度发生小幅度缩短,约为 ,表明工作面的采动影响范围是超前工作面 为起始点。超前工作面 至工作面推采过测站 范围内煤柱侧锚索外露迅速缩短,表明此阶段内煤柱内部发生了明显的塑性破坏,当
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大采高 煤层 状态 下小煤柱留巷矿压 显现 规律
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。