中兴矿极近距离煤层开采巷道布置及支护技术研究
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摘要
针对中兴矿极近距离煤层开采中面临的下煤层巷道布置及支护问题，本文通过理论分析，数值模拟和模型实验分析了极近距离煤层开采中上层煤开采后对下层围岩应力及结构的影响；理论分析了不同参数对上煤层煤柱稳定性的影响，给出了考虑煤层倾角的稳定煤柱的计算公式，确定了中兴矿上煤层稳定煤柱的宽度；运用理论分析和数值模拟计算的方法，研究极近距离煤层开采煤柱稳定性和煤柱载荷在底板煤岩层中的非均匀应力分布规律，理论分析了巷道在非均匀应力场中，支护体结构更易出现局部过载，产生局部破坏和结构失稳的原因；对极近距离下部煤层回采巷道的合理位置进行探讨，提出了中兴矿近距离下部煤层回采巷道的合理位置确定方法，并以中兴矿2200下，1202下工作面材巷和尾巷位置选取为例进行验证分析；提出采锚杆桁架支护方法来改善下煤层巷道围岩的结构，利用数值模拟与进行了原有支护对比分析，结果表明锚杆桁架支护对巷道变形起到良好的控制作用。
In order to solve the problems of the roadway position and supporting in lower coal seam ofultra-close distance coal seams in Zhong Xing Mine, the influence on the lower rock seam stressand structures is analized by theory, numerical method and simulation experiment when the uppercoal seam is mined. With the theory method, the influence on the coal pillar stability in upperseam with the different parameters were discussed, the calculation equation is given withconsidering the coal seam tilt angle,and then the width of stability coal pillar of Zhong Xing Mineis obtained. With theorial analysis and numerical simulation, the coal pillar stability andasysmatric stress distribution caused by the upper coal seam mined were analized, the reasons oflocal overloading on supporting structure, local damage and structure disability of roadway underuneven stress field were explained. The suitable position of roadway in lower coal seam ofultra-closer distance coal seam was discussed, the method to obtain the suitable position ofroadway was proposed, and verified in material and tail roadways of2200lower workface and1202lower workface. The bolt-girder supporting method was proposed to improve thesurrounding rock structure of roadway in lower coal seam. Compared with the existing supportingmethod using numerical simulation, bolt-girder supporting controlled the deformation of roadwaybetter.
In order to solve the problems of the roadway position and supporting in lower coal seam ofultra-close distance coal seams in Zhong Xing Mine, the influence on the lower rock seam stressand structures is analized by theory, numerical method and simulation experiment when the uppercoal seam is mined. With the theory method, the influence on the coal pillar stability in upperseam with the different parameters were discussed, the calculation equation is given withconsidering the coal seam tilt angle,and then the width of stability coal pillar of Zhong Xing Mineis obtained. With theorial analysis and numerical simulation, the coal pillar stability andasysmatric stress distribution caused by the upper coal seam mined were analized, the reasons oflocal overloading on supporting structure, local damage and structure disability of roadway underuneven stress field were explained. The suitable position of roadway in lower coal seam ofultra-closer distance coal seam was discussed, the method to obtain the suitable position ofroadway was proposed, and verified in material and tail roadways of2200lower workface and1202lower workface. The bolt-girder supporting method was proposed to improve thesurrounding rock structure of roadway in lower coal seam. Compared with the existing supportingmethod using numerical simulation, bolt-girder supporting controlled the deformation of roadwaybetter.
引文
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