厚煤层条件下巷道应力冲击显现特征研究_中国煤炭行业知识服务平台

厚煤层条件下巷道应力冲击显现特征研究

作者

郝佩
单位

山西焦煤西山煤电集团斜沟矿
摘要

针对厚煤层综放开采条件下煤层巷道围岩受应力冲击破坏严重的问题,基于板壳力学建立了巷道冲击破坏力学模型,分析了应力波传播过程中的巷道顶板冲击破坏主控因素。以斜沟煤矿23110泄水巷为例,采用FLAC3D软件分析了应力波传递过程中的围岩动力响应特征,并选用了多级让压支护体系。结果表明:顶板梁结构发生冲击破坏的强度与围岩所受的应力与梁结构的长度呈正比,而与梁结构的强度、厚度、应力波传播距离呈反比。应力的“水波”传递特征会导致围岩的多级破裂,同时在顶板表现为拉伸破坏,在帮部产生剪切破坏。多级让压支护体系可以通过梯次让压增加锚索抵抗循环应力冲击的能力。经验证,优化支护后的围岩变形量得到有效控制,支护体系处于均匀受力状态,相比于原有支护体系具有更可靠的长期稳定性。
关键词

厚煤层巷道应力冲击围岩变形多级让压支护
文章目录

1 工程概况
2 厚煤层条件下巷道冲击破坏机制
3 巷道围岩应力冲击响应特征
3.1 数值模型的建立
3.2 应力冲击时空演化特征
4 厚煤层巷道多级让压支护与工程应用
4.1 多级让压支护设计
4.2 工程应用
5 结语