下載本文檔
版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、 巷道圍巖失穩(wěn)機(jī)理分析 盧萍摘要:文中提出了巷道失穩(wěn)寬度b_的確定方法,以sa煤礦3107回風(fēng)巷作為算例,得出結(jié)論是在煤柱寬度是20m時(shí),巷道處于應(yīng)力集中區(qū)內(nèi),圍巖變形量大難以維護(hù),產(chǎn)生明顯的失穩(wěn)現(xiàn)象,此后需預(yù)防冒頂事故的發(fā)生并采取合理的加強(qiáng)支護(hù)措施。關(guān)鍵詞:巷道圍巖失穩(wěn);巷道失穩(wěn)寬度0 前言開(kāi)挖煤礦的巷道期間,良好的控制圍巖對(duì)礦井的安全十分必要,若控制不當(dāng),不但破壞原有的平衡,也會(huì)打破圍巖的穩(wěn)定性。近年來(lái),巷道變形嚴(yán)重的原因是受到開(kāi)采深度的影響,使得低壓力增大,進(jìn)而使原有的巷道出現(xiàn)了形變,擠壓底鼓及片幫,支護(hù)能力下降,巷道的穩(wěn)定系數(shù)降低。而
2、對(duì)煤礦的巷道進(jìn)行挖掘或者回采的時(shí)候,也會(huì)影響巷道圍巖的應(yīng)力,使得巷道頂?shù)装逡约皟蛇叺膸r體開(kāi)始形變,且逐步移動(dòng)到巷道的內(nèi)部空間內(nèi),長(zhǎng)此以往,圍巖的穩(wěn)定性會(huì)在形變的影響下外部形態(tài)出現(xiàn)變化,所以做好巷道圍巖失穩(wěn)類(lèi)型和失穩(wěn)機(jī)理分析顯得十分必要,本文主要概述圍巖失穩(wěn)類(lèi)型和分析失穩(wěn)機(jī)理。1 基于巷道失穩(wěn)寬度的圍巖失穩(wěn)分析當(dāng)圍巖發(fā)生變形時(shí)從力學(xué)變形角度看,通常會(huì)出現(xiàn)從最初的穩(wěn)定的彈性時(shí)期,之后通過(guò)過(guò)渡期的塑性發(fā)展到受到破壞的失穩(wěn)狀態(tài),如圖1所示。bmax代表的是巷道失穩(wěn)寬度,通常是用來(lái)代表巷道圍巖穩(wěn)定性的目標(biāo),當(dāng)巷道圍巖比bmax小時(shí),這時(shí)巷道圍巖處于一種穩(wěn)定狀況中,反之比bmax大時(shí)巷道就會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。
3、圍巖的兩個(gè)變形階段彈性和塑性時(shí)期是在巷道寬度bmax到達(dá)頂級(jí)數(shù)值時(shí)產(chǎn)生的,采用科學(xué)的支護(hù)方法使圍巖巷道保持彈性及穩(wěn)定數(shù)值范圍內(nèi);在塑性期內(nèi)的圍巖由于巖石發(fā)生擴(kuò)展,圍巖的應(yīng)用力度降低,引起圍巖變形。從其它方面來(lái)說(shuō),應(yīng)力狀況的標(biāo)準(zhǔn)可以通過(guò)巷道失穩(wěn)寬度bmax表示。巷道的平衡狀態(tài)被破壞是因?yàn)橄锏涝陂_(kāi)挖過(guò)程中其寬度比巷道失穩(wěn)寬度bmax大,造成圍巖的穩(wěn)定構(gòu)造受到破壞,引起支護(hù)與圍巖的支撐作用無(wú)法發(fā)揮,進(jìn)而使圍巖承力構(gòu)造處于失衡狀態(tài),同時(shí)在每個(gè)不同階段發(fā)生過(guò)程中巷道圍巖構(gòu)造的受力和分布狀況都不相同,圍巖的應(yīng)力分布狀態(tài)也不同,當(dāng)巷道寬度比bmax大時(shí),其上述現(xiàn)象更為顯著。2 工程概況sa煤礦中煤層厚度達(dá)到
4、2.8m,其深度450m,頂層為砂質(zhì)泥巖層,下面為泥巖,3106與3107相連在一起,3107工作面回風(fēng)巷是文中此次研究的試驗(yàn)項(xiàng)目,當(dāng)中有三條采巷道工作于3107工作面,煤柱寬度是20m;其中有四條回采巷道在3106工作面中,煤柱寬度是20m。由于受到覆巖層振動(dòng)壓力作用以及巷道圍巖頂層和底處是砂質(zhì)泥巖為軟弱圍巖,強(qiáng)度和應(yīng)對(duì)變形力的作用較差;其次由于受力狀態(tài)和圍巖巷道支護(hù)沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),造成支護(hù)力度不能滿(mǎn)足實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)的需求,而降低了圍巖支護(hù)的強(qiáng)度;然后由于沒(méi)有利用科學(xué)的方法設(shè)計(jì)巷道煤柱的寬度,使巷道在工作過(guò)程中受到劇烈的工作強(qiáng)度而使回風(fēng)巷發(fā)生變形,降低工作效率,進(jìn)而使礦井的經(jīng)濟(jì)效益受到很大的
5、損害。3 巷道圍巖應(yīng)力狀態(tài)分析工作面回采期間,需要注意巷道圍巖的應(yīng)力和巷道圍巖的形變情況,這與煤柱的寬帶有著直接聯(lián)系。所以說(shuō)煤柱是控制巷道的一項(xiàng)重要技術(shù)手段,進(jìn)行合理煤柱寬度預(yù)留能更好地優(yōu)化動(dòng)壓巷道圍巖應(yīng)力分布的同時(shí),使得圍巖的內(nèi)部縫隙發(fā)育度降低,進(jìn)而圍巖能更加完整,使其承載力更佳。合理煤柱寬度選擇十分必要,煤柱寬度的影響因素分別是圍巖的強(qiáng)度、上覆巖層活動(dòng)、煤柱的應(yīng)力。3106的工作面瓦斯尾巷煤柱的高度為20m,在工作面進(jìn)行回采的時(shí)候,會(huì)受到上覆圍巖的動(dòng)力壓強(qiáng)作用影響,使得巷道圍巖出現(xiàn)巨大的形變,特別是底鼓,使得圍巖的裂隙開(kāi)始高度的發(fā)育,其穩(wěn)定性大大減弱。結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)值,進(jìn)行模擬分析能了解到,
6、巷道所處的位置正是在側(cè)向應(yīng)力曲線(xiàn)和應(yīng)力升高區(qū)的影響范圍內(nèi)。接下來(lái)對(duì)煤柱的寬度進(jìn)行分析,以探尋圍巖變形的特征。本文使用的數(shù)據(jù)模擬技術(shù),主要是對(duì)不同的煤柱高度下的動(dòng)力壓強(qiáng)巷道圍巖狀態(tài)進(jìn)行分析與了解,并比較分析巷道變形情況以塑性區(qū)分布。采用雙巷開(kāi)挖方法在3106工作面中進(jìn)行開(kāi)挖,31061作面中的回風(fēng)巷和瓦斯尾巷由于壓力作用下而發(fā)生變形現(xiàn)象,這時(shí)一些寬度比10m小的煤柱在保護(hù)回巷中無(wú)法滿(mǎn)足保護(hù)巷道的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,所以本文在進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算過(guò)程中選擇了寬較大與寬度大的煤柱,寬度分別是(10m、12m、14m、16m、18m、20m)、(22m、24m、26m、28m、30m、32m)對(duì)巷道煤柱出現(xiàn)下降現(xiàn)象
7、以及應(yīng)力分布特點(diǎn)、圍巖分布特點(diǎn)、以及變形特點(diǎn)進(jìn)行了模擬,并針對(duì)巷道圍巖受力狀況和受力分布下當(dāng)煤柱寬度低于20m以下時(shí)的煤柱變化規(guī)律。4 數(shù)值模型建立3106工作面的數(shù)值模擬計(jì)算模型是依據(jù)作業(yè)現(xiàn)象資料以及參考相關(guān)數(shù)據(jù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。在此模型中設(shè)置巷道寬度是4.2m,計(jì)算模型的大小為130m×4m×60m(長(zhǎng)×寬×高),分別由31720單元和40610節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。設(shè)置此次模型中的邊界條件是:四周無(wú)法實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng),巷底無(wú)法實(shí)現(xiàn)垂直向上移動(dòng),模型上部邊界設(shè)置為可進(jìn)行均勻受力。計(jì)算應(yīng)力值時(shí),依據(jù)埋深390m,容重25 kn/m3進(jìn)行計(jì)算,外加的應(yīng)力數(shù)值是9.
8、75mpa,覆巖層自身重量通過(guò)采用上述方法進(jìn)行模擬,計(jì)算所得的側(cè)向系數(shù)是1.2。3106工作面中回風(fēng)巷尺寸是通過(guò)寬度x高度,其中寬度是4.8m,高度是3.0m;3106工作面瓦斯尾巷尺寸是:寬4.2m×高3.0m。利用mohr-coulomb計(jì)算模型進(jìn)行此次數(shù)值模擬計(jì)算,計(jì)算所得到的各巖層的力學(xué)參數(shù)如表1所示:5 支護(hù)方案利用數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果顯示,在3107工作面中的回風(fēng)巷所采用的支護(hù)方法最后尺寸確定為:頂部支護(hù)是20mm,長(zhǎng)度是2400mm,選擇hrb335預(yù)緊力是30kn的左旋螺紋鋼錨桿,每排設(shè)置安裝6根,將排與排之間的間距設(shè)置為800mm×800mm;在回風(fēng)巷頂端所使用的錨索尺寸為21.6×8300mm,設(shè)置間距為1600mm的每排為3根,排與排之間的距離是1600mm;兩幫幫部使用預(yù)緊力達(dá)到30kn,長(zhǎng)度是2400mm,左旋螺紋鋼錨桿20mm,間排距設(shè)置為800mm×800mm,將最底層的錨桿俯角設(shè)置成350,每隔2排錨桿打1排2根直徑。21.6×4200mm的錨索,第一根距頂板仰角度100,間距是800mm,第二根距頂層板設(shè)置為水平方向,間距為2200mm。參考文獻(xiàn):1鄒燦.大冶鐵礦井下開(kāi)采巷道圍巖穩(wěn)定性分析及控制技術(shù)研究d.
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025-2030年中國(guó)碾米行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析及投資策略研究報(bào)告
- 2025-2030年中國(guó)硫鐵礦燒渣行業(yè)運(yùn)行態(tài)勢(shì)及投資前景規(guī)劃研究報(bào)告
- 二零二五版環(huán)保工程轉(zhuǎn)包合同:固廢處理與資源化利用2篇
- 2025-2030年中國(guó)環(huán)保木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀調(diào)研及投資發(fā)展?jié)摿Ψ治鰣?bào)告新版
- 2025-2030年中國(guó)洗衣液行業(yè)市場(chǎng)需求狀況與發(fā)展前景分析報(bào)告
- 二零二五年戶(hù)外登山領(lǐng)隊(duì)專(zhuān)業(yè)服務(wù)及責(zé)任履行合同3篇
- 2025版井蓋采購(gòu)合同附配套零部件供應(yīng)協(xié)議3篇
- 二零二五年度深井掘進(jìn)機(jī)械租賃與地質(zhì)勘探報(bào)告服務(wù)合同3篇
- 二零二五年度城市更新項(xiàng)目臨時(shí)場(chǎng)地租賃合同4篇
- 二零二五年度旅行社與旅游市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)合作協(xié)議4篇
- GB/T 37238-2018篡改(污損)文件鑒定技術(shù)規(guī)范
- 普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介(湘教版)
- 河道治理工程監(jiān)理通知單、回復(fù)單范本
- 超分子化學(xué)簡(jiǎn)介課件
- 高二下學(xué)期英語(yǔ)閱讀提升練習(xí)(一)
- 易制爆化學(xué)品合法用途說(shuō)明
- 【PPT】壓力性損傷預(yù)防敷料選擇和剪裁技巧
- 大氣喜慶迎新元旦晚會(huì)PPT背景
- DB13(J)∕T 242-2019 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程
- 心電圖中的pan-tompkins算法介紹
- 羊絨性能對(duì)織物起球的影響
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論