矿业工程论文_长壁逐巷胶结充填工作面关键参

文章目录

0 引言

1 工程背景

1.1 矿井概况

1.2 工作面布置

2 长壁逐巷胶结充填面关键参数

2.1 长壁逐巷胶结充填控顶理论

2.2 长壁逐巷胶结充填面参数设计

    2.2.1 掘巷宽度的确定

    2.2.2 掘巷间距的确定

    2.2.3 充实率的确定

3 充填工作面参数模拟研究

3.1 模型建立与参数选择

3.2 数值模拟方案

3.3 工作面围岩应力分布

    3.3.1 掘进首条巷道垂直应力分布

    3.3.2 不同掘巷间距垂直应力分布

    3.3.3 掘巷间距为3倍掘巷宽度下的围岩应力分布

3.4 掘巷间距为3倍掘巷宽度时的围岩变形特征

4 充填工作面顶板变形预计

4.1 煤壁 - 充填体控顶力学模型

4.2 工程算例

5 结论

文章摘要:针对河南某矿老城区下压煤回采困难等问题,提出了应用长壁逐巷胶结充填采煤法回采老城区下煤炭资源。分析了充填工作面处于前、中、后3个充填时期的煤层-充填体相互作用状态,提出了胶结充填采煤工艺的3个关键参数;采用理论分析和数值模拟方法研究了充填工作面的应力分布及围岩变形特征;在数值模拟的基础上,建立了煤层-充填体控顶力学模型,得到了顶板下沉挠度曲线。研究表明:长壁逐巷胶结充填采煤的充填巷道宽度为5 m,间距为3倍掘巷宽度,充实率为90%时,能有效地避开上一条巷道开挖的应力增高区,顶板最终下沉位移为0.281 m,对顶板变形起到了良好的控制作用。

文章关键词:长壁逐巷胶结充填,关键参数,应力分布,围岩变形,

项目基金:国家自然科学基金项目(51874287),

论文作者:杨康^1,2 王萌萌³ 

作者单位:2. 中国矿业大学矿业工程学院 3. 山东唐口煤业有限公司 

论文DOI: 10.13827/j.cnki.kyyk.2021.08.005

论文分类号: TD823.7

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