【摘 要】
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近年来随着矿井采掘接替关系日趋紧张,开采深度增加,开采条件愈加复杂,加剧了矿井采掘接替紧张的关系。山西乡宁台头煤矿主采煤层为2号煤层,为缓解采掘接替紧张局面,出现了深
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近年来随着矿井采掘接替关系日趋紧张,开采深度增加,开采条件愈加复杂,加剧了矿井采掘接替紧张的关系。山西乡宁台头煤矿主采煤层为2号煤层,为缓解采掘接替紧张局面,出现了深井动压掘进情况。本文以台头煤矿3206工作面回风巷深井动压掘进为工程背景,确定了3204工作面和3206回风巷之间区段煤柱的合适宽度,并结合对不同埋深下煤柱及巷道的分析确定了3206回风巷的停采距离,通过对之前巷道支护现状的研究优化了支护方案,使3206回风巷维护良好,达到使用要求,本文采用理论研究、实验室实验和数值模拟、现场工业性相结合的方式进行深入研究,得到以下主要结论:(1)分析了深井动压开采过程中采空区顶板的破断形式,研究了采空区周围围岩应力分布,通过对采空区顶板关键层的研究得出在开采工程中,关键层1和关键层2会发生破断,3206回风巷的支护会受到其破断影响。从理论层面得出侧向支承压力和超前支承压力峰值位置及影响范围,并通过FLAC3D数值模拟进一步确定侧向支承压力和超前支承压力影响范围,为煤柱宽度的确定做准备。(2)分析了不同宽度下煤柱的受力情况及巷道位置的选择,应用弹塑性理论和经验公式法计算出区段煤柱的理论宽度,然后结合FLAC3D模拟,得出3206回风巷区段煤柱合适宽度为20m左右。(3)采用FLAC3D数值模拟软件,研究了埋深对动压开采中煤柱及巷道的影响,并结合台头煤矿实际情况,确定了3206回风巷的停采距离为:从3206回风巷和3204工作面相遇前50m开始到二者相遇后错开70m结束。(4)结合山西省乡宁县台头煤焦矿3206工作面回风顺槽的实际工程地质条件,应用和检验了相关研究成果,巷道的变形明显变小,区段煤柱基本稳定,使3206回风巷达到生产要求,为我国深井动压巷道支护提供了新突破。论文共有图45幅,表8个,参考文献100篇。
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