赵固一矿巷道复合顶板岩层结构类型与稳定性数值模拟分析

赵固一矿巷道复合顶板岩层结构类型与稳定性数值模拟分析

论文摘要

巷道复合顶板稳定性与软硬岩在巷道顶板的位置、薄厚和组合情况密切相关,本文采用现场实测、理论分析和数值模拟方法,分析了赵固一矿巷道复合顶板岩层结构类型,研究了不同岩层组合巷道顶板破坏特征与破断规律。研究表明:巷道复合顶板按岩层层位和组合情况可划分为单一软岩、下硬上软、下软上硬和软硬互层4种总结构类型,按岩层厚度继续划分为单一厚软、厚软厚硬、薄软厚硬、薄硬厚软、厚硬薄软和软硬薄多层相间6种亚结构类型。对于单一软岩和厚软厚硬顶板,垮落后冒顶形态呈圆锥形,紧邻其上部软岩形成外形如梁,实质是"铰接拱形"的平衡结构,最终趋于稳定;对于薄软厚硬和软硬薄多层相间顶板,垮落后冒顶形态呈平顶形,紧邻其上部硬岩由于自身承载能力强,最终趋于稳定;对于薄硬厚软和厚硬薄软顶板,无垮落现象,若硬岩继续变薄、巷道跨度加大或埋深增加,应注意监测和及时补强。基于赵固一矿已掘和未掘巷道顶板岩层结构类型,能够对现有的支护形式与支护参数进行评价和修正,保证掘采期间巷道顶板稳定。

论文目录

  • 1 矿井地质条件
  • 2 巷道复合顶板结构类型
  •   2.1 巷道复合顶板岩层结构探测
  •   2.2 巷道复合顶板岩层结构分类
  • 3 复合顶板破坏特征与破断规律数值模拟
  •   3.1 数值模型及模拟方案
  •   3.2 不同岩层组合巷道顶板破坏特征及垮落规律
  •     3.2.1 Ⅱ型 (单一软岩型)
  •     3.2.2 ⅠⅡ型 (下硬上软型)
  •     3.2.3 ⅡⅠ型 (下软上硬型)
  •     3.2.4 ⅠⅡⅠⅡⅠⅡ (软硬多层相间型)
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 冯吉成,石建军,张凤岩,师浩宇,郭书英,彭瑞,肖建

    关键词: 巷道,复合顶板,岩层结构类型,稳定性,数值模拟

    来源: 煤炭工程 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 华北科技学院安全工程学院,北京天地华泰矿业管理股份有限公司

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51804118,51674119,51804119),中央高校基本科研业务费资助项目(3142018021,3142017085)

    分类号: TD327.2

    页码: 123-128

    总页数: 6

    文件大小: 1895K

    下载量: 143

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