窄煤柱巷道非均匀变形因素及稳定性控制_中国煤炭行业知识服务平台

窄煤柱巷道非均匀变形因素及稳定性控制

作者

李壮壮李永亮杨鹏飞肖成龙陈正拜李剑楠
单位

北京科技大学土木与资源工程学院中国矿业大学（北京）能源与矿业学院应急管理部信息研究院中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院
摘要

为探究煤柱宽度、顶板体积模量、煤层体积模量、巷道高度与巷道宽度5因素对窄煤柱巷道非均匀变形影响的显著程度，以丰汇煤矿15104综放工作面窄煤柱巷道为工程背景，设计正交试验进行FLAC3D数值模拟。由正交试验可知，煤柱宽度对巷道的非均匀变形影响最显著，得出窄煤柱巷道非均匀变形的多元线性回归模型。通过数值模拟分析不同煤柱宽度的巷道围岩应力及位移的非均匀演变规律，最终确定煤柱宽度为8 m。将高精度数字图像相关方法(DIC)应用于相似模拟试验，综合现场调研、正交试验、数值模拟、相似模型试验得出窄煤柱巷道的非均匀变形破坏机制，基本顶破断回转对窄煤柱巷道的偏转挤压是致使巷道非均匀变形的直接原因。针对窄煤柱巷道的非均匀变形提出差异化支护方案并应用于现场，巷道非均匀变形得到了有效控制。
关键词

正交试验窄煤柱巷道非均匀变形数字图像相关方法差异化支护
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(52174095)；
文章目录

0 引言
1 窄煤柱巷道正交试验设计
1.1 工程背景
1.2 试验设计
2 正交试验分析
2.1 正交试验结果
2.2 极差分析
2.3 方差分析
2.4 多元线性回归分析
3 煤柱尺寸优化
3.1 应力分布特征
3.2 位移分布特征
4 基于DIC的窄煤柱巷道相似模拟试验
4.1 数字图像相关方法（DIC)
4.2 试验方案
4.3 垂直位移场分析
4.4 应变分析
5 差异化支护方案
6 结语
引用格式

李壮壮,李永亮,杨鹏飞,肖成龙,陈正拜,李剑楠.窄煤柱巷道非均匀变形因素及稳定性控制[J].煤炭技术,2023,42(03):5-13.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.03.002.