DOI: 10.11799/ce202310009
岩梁假设下顶板变形机制与空顶距优化研究
刘建胜1
赵利安2
李达1
鲁忠良3
1.霍州煤电集团 河津腾晖煤业有限责任公司, 山西 河津 0433002.辽宁工程技术大学 , 辽宁 阜新 1230003.河南理工大学 安全科学与工程学院, 河南 焦作 454000
摘要：为解决煤矿井下煤巷掘支效率低,掘支工艺参数选取不合理,增加空顶区冒顶风险,严重影响生产效率等问题,运用理论分析、数值模拟与现场试验等方法,结合河津腾晖煤业北翼(2-2052)巷道的地质条件,运用岩梁理论建立了矩形巷道围岩物理力学模型,推导了空顶区顶板的拉应力和挠度方程,探讨了空顶距离、巷道宽度与顶板支撑强度等因素对空顶区顶板稳定性的影响,利用FLAC三维数值模拟软件重点分析了空顶距离对顶板的影响,确定了的合理空顶距离.结果表明:巷道的直接顶是掘进过程中空顶区顶板围岩稳定性的关键,空顶区顶板在拉剪的共同作用下发生破坏,分析了不同迎头距离的顶板围岩的垂直应力状况,并考虑到空顶区的安全系数,综合得出极限空顶距离为4 m.在试验期间内,其顶板最大的沉降变形量为62 mm,掘进迎头空顶区顶板未发生过冒顶的现象,整个服务期间顶板稳定性好,其掘进速度提高了一倍,达到了月进尺400 m的良好效果.
关键词：回采巷道岩梁理论顶板变形特征空顶距离数值模拟
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51174109)
论文发表日期：2023-10-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 49-54 )
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