直角梯形板破斷與應(yīng)力傳播對底板跨采巷道支護(hù)規(guī)律研究.pdf

1、我國很多礦區(qū)都存在近距離煤層群采動影響底板巷道的穩(wěn)定問題，尤其是受跨采影響的底板巷道圍巖破壞機(jī)理復(fù)雜，支護(hù)困難，因此近距離跨采巷道穩(wěn)定性控制十分困難。底板巷道受近距離煤層群采動影響實際上是采動過程中的動靜壓交替作用下的巷道破壞問題，從而造成巷道維護(hù)困難，進(jìn)而影響煤礦安全生產(chǎn)的重要原因之一。論文以仲恒煤礦10304采面傾斜長壁開采為工程背景，綜合運(yùn)用室內(nèi)試驗、理論分析及數(shù)值模擬等手段，對大傾角直角梯形采場關(guān)鍵層破斷機(jī)理及傳播規(guī)律進(jìn)行研究，

2、探究了傾斜煤層采動影響的巷道圍巖壓力分布規(guī)律和傳播原理，實現(xiàn)巷道合理的分區(qū)段分層次支護(hù)。
　　主要研究內(nèi)容及結(jié)論：利用彈性薄板理論建立了傾斜狀態(tài)下直角梯形薄板關(guān)鍵層力學(xué)模型，并采用康托洛維奇方法求解得到兩鄰邊固支兩鄰邊簡支直角梯形薄板關(guān)鍵層的彎曲下沉解析解和應(yīng)力分布表達(dá)式，對傾斜直角梯形關(guān)鍵層應(yīng)力演化規(guī)律進(jìn)行理論分析，探討了工作面煤體應(yīng)力值的變化規(guī)律；運(yùn)用 PFC數(shù)值模擬研究，傾斜直角梯形采面底板的應(yīng)力分布規(guī)律及跨采底板裂隙發(fā)育規(guī)

3、律。結(jié)果表明：底板應(yīng)力峰值集中在采面的中部附近，在高應(yīng)力區(qū)底板裂隙更為發(fā)育，結(jié)合底板與煤層距離的不同，建立力學(xué)模型分析不同層位狀態(tài)條件下底板應(yīng)力的大小及傳播規(guī)律。利用PFC模擬軟件對跨采巷道上方的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和分析并提出合理的支護(hù)方案。
　　結(jié)合傾斜直角梯形的應(yīng)力演化規(guī)律和超前支承壓力的影響，分析推導(dǎo)工作面煤壁的載荷動態(tài)分布表達(dá)式，在底板應(yīng)力傳播的基礎(chǔ)上綜合分析巷道穩(wěn)定性，并利用數(shù)值模擬監(jiān)測分析應(yīng)力傳播規(guī)律并確定仲恒煤礦底板巷