朝川矿下煤层开采对上方巷道的变形破坏影响研究

摘要

下伏煤层开采将不可避免地会对上覆岩层中的巷道造成影响,掌握下伏工作面开采影响下上覆巷道的变形破坏规律,有利于事先预测巷道可能出现的破坏情况及破坏位置,有利于下伏煤层开采方案的设计以及巷道维护和加固措施的制定。
　　本文以针对朝川矿己组煤层开采对上方巷道的影响,首先在分析巷道稳定性影响因素的基础上,采用FLAC3D模拟分析了当巷道与下方采出空间处于不同相对位置及下方工作面动态推进两种情况下,巷道围岩的应力、位移和塑性区的分布规律。其次,通过相似模拟试验,研究了下伏煤层开采影响下,覆岩裂隙的发育和分布规律。再次,根据21020工作面回采期间回风巷的移动变形及破坏的观测结果,分析了砌碹支护条件下回风巷变形破坏的原因,总结出了砌碹支护体变形破坏与水平变形值的关系。最后,预测了运输大巷下伏工作面开采过程中及结束后砌碹支护体的破坏范围及程度,巷道围岩变形严重的具体位置。
　　结果表明,下伏工作面开采结束后,运输大巷均位于采后形成的弯曲下沉带内,所在层位岩层除在切眼及停采线附近以及采空区边界附近可能出现破坏外,整体将保持完整。运输大巷的原支护不能保持其稳定,但只要对运输大巷围岩加固和支护得当,下伏工作面开采影响下运输大巷的稳定是可以保证的。

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1 引言

1.1 问题的提出和研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 目前存在的问题

1.4 研究的内容和方法

2 研究区域概况及动压巷道围岩变形影响因素

2.1 研究区域概况

2.2 动压巷道围岩变形及应力分布规律

2.3 本章小结

3 下伏煤层开采对上方巷道影响的数值模拟研究

3.1 模拟软件简介及边界条件的确定

3.2 巷道位置对其围岩应力与变形的影响模拟

3.3 下方工作面推进过程中巷道围岩的动态受力与变形模拟

3.4 本章小结

4 下伏煤层开采对覆岩活动规律影响的相似材料模拟研究

4.1 相似模拟研究概述

4.2相似模拟试验理论

4.3 试验目的与模型设计

4.4试验观测结果

4.5本章小结

5 下伏工作面开采上方回风巷变形破坏观测结果分析

5.1 观测方案

5.2 巷道变形破坏过程

5.3 岩层移动预计参数计算

5.4 巷道围岩变形预计结果

5.5 采动影响下回风巷的破坏原因分析

5.6 巷道砌碹破坏与水平变形值的关系

5.7 本章小结

6 下伏工作面开采对上方运输大巷的变形破坏影响预测

6.1 采区概况

6.2 运输大巷的移动变形预计

6.3 工作面采后巷道围岩应力分布情况预测

6.4 综合分析

6.5 安全开采技术措施建议

6.6 本章小结

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

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