俄霍布拉克煤矿对采对掘动压巷道围岩控制技术研究

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为有效缓解矿井接替紧张局面,部分矿井出现了上工作面回采与下工作面巷道掘进同时作业的对采对掘问题。而对采对掘巷道将受到巷道开挖、上工作面回采、本工作面回采等多重动压影响,巷道维护困难。本文以俄霍布拉克煤矿1404工作面与1406回风巷对采对掘为工程背景,以控制1406回风巷稳定为出发点,综合运用理论分析,数值模拟,现场监测等方法,对俄矿对采对掘动压巷道围岩控制技术展开研究,得出以下研究结论:(1)分析采场顶板破断规律,建立并求解弧形三角块力学模型,运用Matlab软件分析了不同围岩地质条件(基本顶厚度、弹性模量及埋深)对区段煤柱侧向应力峰值影响规律;通过数值模拟得出1404工作面超前支承压力及侧向支承压力分布规律,给出了上工作面回采动压影响范围。(2)利用FLAC3D模拟软件,分析了对采对掘条件下不同宽度煤柱稳定性,得出了煤柱内塑性区分布规律、应力场演化规律、巷道围岩位移规律,结合煤柱宽度理论计算结果及煤柱留设原则综合确定1406工作面区段煤柱宽度为18m。(3)基于对采对掘巷道受动态动压影响的应力环境,分析了对采对掘巷道围岩变形特征、揭示了对采对掘动压巷道变形破坏机理,提出了对采对掘巷道分段让压动态加固支护技术,确定了巷道合理的掘进时机,提出了动态加固方案,优化了1406回风巷各段支护参数,给出对采对掘巷道不同阶段不等强分段支护方案。(4)将以上研究成果,在俄矿1406回风巷进行现场工业性试验,监测结果表明:区段煤柱宽度及围岩控制技术有效控制了1406回风巷围岩有害变形,确保了巷道的安全稳定。
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