新安煤矿3416材料巷围岩稳定性控制技术及应用

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新安煤矿34采区为该矿深部开采首采区,其巷道围岩变形破坏规律与浅部开采时存在显著差异,亟待总结该开采条件下的巷道变形破坏机理及控制技术。本文以枣庄矿区新安煤矿34采区3416材料巷为例,采用理论分析、数值模拟与工业性试验相结合研究方法,较为系统地研究了巷道围岩控制技术,主要取得了如下主要研究成果:(1)现场实测了3416材料巷顶板岩层岩性及赋存形态,并给出了围岩裂隙定量化分析结果:该巷道顶板岩层浅部围岩结构面不甚发育,巷道肩角处横向开裂裂隙较为发育,但整体完整性较好。(2)基于煤岩体弹塑性基本力学模型假设理论计算了煤柱损伤宽度;建立了基于力矩平衡关系的巷道围岩稳定性控制力学模型,对回采巷道支护强度进行了合理的校核。(3)数值模拟研究了3416面材料巷围岩应力及塑性区变化规律并据此提出了巷道围岩稳定性支护方案。(4)工业性试验表明:巷道围岩两帮移近量累计约为30 mm,顶底板移近量累计约为33 mm,顶底板移近速度最大为7 mm/d,两帮相对移近速度最大为10 mm/d。所取得的相关研究成果为新安矿同类条件下巷道围岩稳定性控制提供了参考,具有一定的推广应用价值。
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