基本頂斷裂結(jié)構(gòu)影響窄煤柱穩(wěn)定性研究及工程應(yīng)用.pdf

1、以燕家河煤礦8煤綜放工作面為研究對象，綜合采用實驗室試驗、理論分析、數(shù)值模擬分析、工業(yè)性試驗對綜放開采窄煤柱沿空掘巷技術(shù)展開了較系統(tǒng)地分析，著重分析了沿空巷道上覆基本頂斷裂結(jié)構(gòu)對窄煤柱穩(wěn)定性的影響，并對8煤區(qū)段煤柱寬度進(jìn)行了優(yōu)化分析，綜合基本頂斷裂結(jié)構(gòu)探測結(jié)果、8煤蠕變特性及煤柱優(yōu)化結(jié)果，確定了較合理煤柱寬度并進(jìn)行了工業(yè)性試驗分析。
　　建立了沿空巷道基本頂斷裂結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，基于煤柱、巷道及基本頂斷裂線“三者”的空間位置關(guān)系，初步

2、提出了沿空巷道上覆基本頂斷裂結(jié)構(gòu)存在3種基本形式，即基本頂斷裂線位于煤柱外側(cè)、巷道正上方及實體煤壁內(nèi)?；卷敂嗔丫€位置與巷道圍巖整體穩(wěn)定性關(guān)系密切，基本頂斷裂線位于不同位置時，巷道圍巖受力、煤柱軸向壓應(yīng)力及變形規(guī)律差異較大。當(dāng)斷裂線位于巷道正上方時對巷道維護(hù)最不利，斷裂線位于窄煤柱外側(cè)時對巷道維護(hù)最有利。因此，沿空掘巷時應(yīng)考慮基本頂斷裂結(jié)構(gòu)對窄煤柱穩(wěn)定性影響，避免巷道位于斷裂線的正下方。煤柱寬度為3m時，巷道頂板及煤柱受壓破壞嚴(yán)重，錨桿

3、及錨索沒有較為堅實的著力基礎(chǔ)，導(dǎo)致巷道維護(hù)困難；煤柱寬度為5～7m時，巷道變形在容許的范圍內(nèi)，盡管煤柱有一定程度的破壞，但仍可以承受上覆巖層載荷，能夠達(dá)到安全生產(chǎn)的需要，且資源利用率高；煤柱寬度為9～20m時，煤柱處于加速蠕變變形狀態(tài)，巷道變形破壞嚴(yán)重，巷道后期維護(hù)困難，且資源利用率低。窄煤柱寬度不宜過大，否則煤柱載荷超過17.6MPa后，煤柱處于加速蠕變變形狀態(tài)，基本頂斷裂線位于煤壁內(nèi)3.42～3.87m，確定煤柱合理寬度范圍為5～7