厚层复合顶板孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术.pdf

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1、Ｖｏｌ４２Ｎｏ２矿业安全与环保第４２卷第２期Ａｐｒ２０１５ＭＩＮＩＮＧＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ２０１５年４月展勤建，陈宾，郝光生．厚层复合顶板孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术［Ｊ］矿业安全与环保，２０１５，４２（２）：５２－５５．文章编号：１００８－４４９５（２０１５）０２－００５２－０４厚层复合顶板孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术展勤建，陈宾，郝光生（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆４０００３７）摘要：通过理论分析、数值模拟，研究了孤岛工作面塑性区及垂直应力分布情况，确定出工作面预留煤柱合理宽度为８０ｍ，模拟了不同支护方案下巷道围岩塑

2、性区分布情况。结合锚索梁钢带及注浆联合支护方案、矿山压力观测数据，分析了孤岛工作面小煤柱沿空掘巷的矿山压力显现特征，可为后续孤岛工作面沿空掘巷围岩控制提供一定的参考。关键词：孤岛工作面；塑性区；小煤柱；数值模拟；围岩控制；联合支护中图分类号：ＴＤ３２３文献标志码：Ｂ网络出版时间：２０１５－０４－０９００：３９网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／５０．１０６２．ＴＤ．２０１５０４０９．００３９．０１１．ｈｔｍｌＳｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇＲｏｃｋＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＳｍａｌｌＰｉｌｌａｒＲｏａｄｗａｙＤｒｉｖｉｎｇａｌｏｎｇＧｏｂｏｆＩｓｏ

3、ｌａｔｅｄＷｏｒｋｉｎｇＦａｃｅｗｉｔｈＴｈｉｃｋＣｏｍｐｏｕｎｄＲｏｏｆＺＨＡＮＱｉｎｊｉａｎ，ＣＨＥＮＢｉｎ，ＨＡＯＧｕａｎｇｓｈｅｎｇ（ＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｈｏｎｇｑｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｔｕｄｙｗａｓｍａｄｅｏｎｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｚｏｎｅａｎｄｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒｅｓｓｉｎｔｈｅｉｓｏｌａｔｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｂｙｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａ

4、ｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａ８０ｍ－ｍｉｄｅｃｏａｌｐｉｌｌａｒｔｏｂｅｒｅｓｅｒｖｅｄｆｏｒｓｕｃｈｆａｃｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｚｏｎｅｏｆｔｈｅｒｏａｄｗａｙｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｐｐｏｒｔｓｃｈｅｍｅｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｓｕｐｐｏｒｔｓｃｈｅｍｅｕｓｉｎｇａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅ，ｓｔｅｅｌｓｔｒｉｐａｎｄｇｒｏｕｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｍｉｎｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｄａｔａ，ａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｃｈａｒａｃｔｅ

5、ｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｒｏｕｎｄｂｅｈａｖｉｏｕｒｓｏｆｔｈｅｓｍａｌｌｃｏａｌｐｉｌｌａｒｒｏａｄｗａｙｄｒｉｖｉｎｇａｌｏｎｇｔｈｅｇｏｂｏｆｔｈｅｉｓｏｌａｔｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｃｅｒｔａｉｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｒｏａｄｗａｙｄｒｉｖｉｎｇａｌｏｎｇｔｈｅｇｏｂｏｆｔｈｅｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｉｓｏｌａｔｅｄｆａｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｓｏｌａｔｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ；ｐｌａｓｔｉｃｚｏｎｅ；ｓｍａｌｌｌｐｉｌｌａｒ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏ

6、ｃｋｃｏｎｔｒｏｌ；ｃｏｍｂｉｎｅｄｓｕｐｐｏｒｔ孤岛工作面沿空掘巷压力显现剧烈，若巷道支３３７ｍ，平均倾角４°，受断层和构造影响煤层厚度变［１］护失败，必将影响工作面的安全生产和资源回收。化较大；一般含２～３层平均厚度１０ｍ夹矸，煤层笔者以某矿孤岛工作面沿空掘巷围岩控制研究为背中含有软分层，呈土状；巷道顶板为复合顶板，由砂景，采用ＦＬＡＣ模拟工作面塑性区及垂直应力分布＃质泥岩、泥岩、炭质泥岩和１３－２煤层组成，其中［２］情况，进而确定预留煤柱合理宽度及巷道合理支１３－２＃煤层不稳定，工作面中部厚层砂岩直接覆盖在护方案，结合矿山压力观测数据，分析支护效果，为该煤层之上。该矿后续孤岛工作面沿

7、空掘巷围岩控制提供参考。１２邻近采动影响＃１工程概况１１煤层大面积采出后，破坏了采场围岩应力平［３］衡，引起上覆岩层移动、变形和破坏。根据该矿区１１工程地质＃＃＃１１和１３煤层开采经验，１１煤层开采后上覆岩层移某矿１１１２（３）工作面煤层赋存稳定，平均厚度＃＃动角一般为６９°，由于１１与１３煤层间距约８０ｍ，＃＃１１煤层回采后对１３煤岩层移动影响范围预测约为收稿日期：２０１４－０９－１１；２０