深井综放工作面侧向煤体支承压力动态分布规律及应用

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研究深井综放工作面前后方侧向煤体支承压力动态分布规律,对于科学的指导沿空掘巷合理小煤柱尺寸留设及掘巷时间具有重要意义。论文针对7432综放工作面为具体地质技术条件,通过理论分析、现场实测和数值模拟相结合的研究方法,对深井综放工作面侧向煤体支承压力的动态分布规律和沿空掘巷合理时空关系进行了系统的研究。  通过理论分析计算得出侧向煤体支承压力的峰值位于煤壁内22m位置,支承压力的影响范围为49m,采空区上部基本顶岩梁运动稳定时间为118天。  运用FLAC3D数值模拟软件,得出7432工作面采空区上部基本顶岩梁运动基本稳定的时间为112?120天,滞后工作面的距离为280m?300m。综合确定IV1采区相邻区段沿空掘巷的合理滞后时间不少于5个月。工作面回采过程中,侧向煤体支承压力高峰位置逐渐向煤体深部转移,最终位于距煤壁26m左右位置。侧向煤体中低应力区范围为10m,应力升高区范围为10?58m,原岩应力区范围在58m以外。侧向煤体中破碎区范围为4m。  根据7432工作面的具体地质技术条件,研制了用于煤体应力及位移监测的一束-多线-多点(压力/位移)传感器,并采用红外采集系统实测得到了工作面前后方特别是后方侧向煤体不同位置处的应力及变形情况,分析得出7432综放工作面基本顶岩梁运动稳定的时间为120天,工作面侧向煤体9 m范围内为低应力区。  根据7432工作面侧向煤体支承压力的动态分布规律,7435工作面材料道沿空掘巷滞后时间5个月,并通过数值模拟对合理煤柱尺寸进行了优化,结果表明沿空掘巷的合理小煤柱尺寸为7 m;掘巷期间的围岩变形实测分析表明,7435材料道沿7433采空区7m掘巷是合理的。综合分析确定IV1采区工作面沿空掘巷的合理煤柱尺寸为7m。  论文对于研究具体地质技术条件下工作面前后侧向支承压力分布规律,科学合理的指导深井工作面沿空掘巷布置及掘巷时间具有一定的指导意义。
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