深井软岩巷道底鼓机理与钻孔卸压技术研究

深井软岩巷道底鼓机理与钻孔卸压技术研究

论文摘要

为解决深井开采条件下软岩巷道的底鼓问题,以青云煤矿020202运输平巷为工程背景,建立巷道底鼓力学模型,理论分析了巷道底鼓的特征及其影响因素,通过分析得出:在岩石处于极限平衡的塑性状态下,当集中应力超过岩石的承载能力后,平衡状态被破坏,底板岩石沿底板剪切滑动面被挤出,最终达到新的平衡,从而引起底鼓。通过弹塑性理论分析得到卸压范围与巷道底鼓量之间的关系,并根据煤矿实际地质条件,提出巷道帮部钻孔卸压的方法,使巷帮应力峰值点向深部转移。采用FLAC3D数值模拟方法,分析了不同卸压钻孔深度对巷道围岩应力场、塑性区及顶底板位移的影响,最终确定卸压钻孔合理深度为4 m。现场工业性试验结果表明:巷道围岩变形得到了有效控制,取得了较好的经济效益。

论文目录

  • 1 工程概况
  • 2 理论分析
  •   2.1 巷道围岩变形原因分析
  •   2.2 巷道底鼓力学模型分析
  • 3 数值模拟及分析
  •   3.1 建立模型
  •   3.2 数值模拟方案
  •   3.3 模拟结果分析
  •     3.3.1 巷道围岩垂直应力分布
  •     3.3.2 巷道围岩剪切应力分布
  •     3.3.3 巷道塑性区分布
  •   3.4 卸压孔深度确定
  • 4 工业性试验
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 鲁健,弓培林,李鹏

    关键词: 深井,软岩巷道,底鼓,数值模拟,钻孔卸压

    来源: 矿业安全与环保 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 太原理工大学矿业工程学院,山西能源学院

    基金: 山西省应用基础研究项目(201801D221356)

    分类号: TD322

    页码: 35-41

    总页数: 7

    文件大小: 2898K

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