综放面沿空掘巷窄煤柱破坏规律

综放面沿空掘巷窄煤柱破坏规律汇报人：文小库2023-11-11CONTENTS综放面沿空掘巷窄煤柱破坏规律概述综放面沿空掘巷窄煤柱破坏特征综放面沿空掘巷窄煤柱破坏影响因素综放面沿空掘巷窄煤柱破坏预防措施工程实践与分析研究结论与展望综放面沿空掘巷窄煤柱破坏规律概述01煤炭作为我国的主要能源，其开采和利用对我国经济发展具有重要意义。但是，综放面沿空掘巷窄煤柱在开采过程中容易受到采动影响，发生破坏，影响煤矿的安全生产和煤炭的稳定供应。综放面沿空掘巷窄煤柱技术是煤炭开采中的一项重要技术，对于提高煤炭开采效率、降低成本具有重要作用。因此，研究综放面沿空掘巷窄煤柱的破坏规律，对于提高开采效率、保障安全生产、促进经济发展具有重要意义。研究背景与意义国内外学者对综放面沿空掘巷窄煤柱的破坏规律进行了大量研究，取得了一定的成果。但是，目前的研究还存在一些不足之处，如：对综放面沿空掘巷窄煤柱的受力分析、变形规律、破坏机理等方面研究不够深入；实验研究和现场观测存在差异；缺乏对综放面沿空掘巷窄煤柱稳定性控制的有效方法等。研究现状与不足研究内容本研究旨在探究综放面沿空掘巷窄煤柱的受力分析、变形规律、破坏机理，提出稳定性控制方法，并通过实验和数值模拟进行验证。要点一要点二研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对综放面沿空掘巷窄煤柱的破坏规律进行研究。首先，通过理论分析对综放面沿空掘巷窄煤柱的受力情况和变形规律进行探讨；其次，利用数值模拟方法对综放面沿空掘巷窄煤柱的破坏过程进行模拟；最后，通过实验研究对理论分析和数值模拟结果进行验证。研究内容与方法综放面沿空掘巷窄煤柱破坏特征02窄煤柱的受力分析综放面开采后，窄煤柱受到相邻采空区侧向压力、上覆岩层重力以及自身重力等多重作用，煤柱内部应力分布不均。窄煤柱可以简化为一个受三向应力作用的弹性薄板，其中垂直应力为主要应力，水平应力为次要应力。通过有限元分析等方法，可以模拟窄煤柱在不同工况下的受力情况，为进一步研究窄煤柱的变形和破坏规律提供依据。采动影响力学模型数值模拟窄煤柱在采动过程中经历三个主要变形阶段，即未开采前的原始阶段、开采后的应力调整阶段以及采空区充填后的稳定阶段。窄煤柱的变形规律变形阶段随着开采的进行，窄煤柱不断发生塑性变形，同时伴有位移、倾斜和扭曲等变形现象。变形特征窄煤柱的变形规律受多种因素影响，如煤柱宽度、采空区充填情况、上覆岩层性质等。影响因素在水平应力作用下，窄煤柱的上下表面容易发生拉伸破坏，形成竖直裂纹。01020304在垂直应力作用下，窄煤柱的中部容易发生剪切破坏，形成水平裂纹。在复杂的应力作用下，窄煤柱可能同时发生剪切和拉伸破坏，形成综合性的破坏模式。窄煤柱的破坏模式受多种因素影响，如煤柱宽度、采空区充填情况、上覆岩层性质等。窄煤柱的破坏模式剪切破坏综合破坏拉伸破坏影响因素综放面沿空掘巷窄煤柱破坏影响因素03矿山压力显现采场矿山压力是影响窄煤柱破坏的重要因素。随着工作面的推进，采场矿山压力会逐渐增大，煤柱承受的压力也随之增加，可能会导致煤柱的破坏。应力集中采场矿山压力作用下，煤柱上方的顶板和下方的底板会出现应力集中现象，特别是工作面倾斜方向上的应力集中更为明显，容易导致窄煤柱的破坏。采场矿山压力窄煤柱相对于宽煤柱而言，其稳定性较差，承载能力也较低，因此在采场矿山压力作用下更容易发生破坏。窄煤柱稳定性差研究表明，当煤柱宽度小于一定值时，煤柱的承载能力会显著降低，更容易发生破坏。因此，在综放面沿空掘巷时，应根据实际情况合理选择煤柱宽度。煤柱宽度与破坏关系煤柱宽度采深增加煤柱承载能力随着采深的增加，上覆岩层的应力也会相应增加，这有利于提高煤柱的承载能力，降低煤柱的破坏风险。上覆岩层应力对煤柱的影响上覆岩层应力分布不均会对煤柱产生不利影响，如应力集中、变形和破坏等，因此在选择工作面走向和布置时，应尽量避免上覆岩层应力对煤柱的影响。采深与上覆岩层应力巷道支护方式与强度不同的巷道支护方式对煤柱的承载能力和稳定性有不同的影响。例如，采用锚杆支护可以增强煤柱的承载能力和稳定性，降低煤柱的破坏风险。支护方式对煤柱的影响支护强度是影响煤柱稳定性的关键因素之一。支护强度不足会导致煤柱过早发生破坏，从而影响整个巷道的稳定性。因此，在选择支护方式和确定支护参数时，应充分考虑煤柱的稳定性要求。支护强度与煤柱稳定性关系综放面沿空掘巷窄煤柱破坏预防措施04VS了解采场矿山压力分布和变化规律，及时采取应对措施。详细描述通过安装矿山压力监测设备，实时监测采场顶板、煤壁和煤柱的压力分布和变化情况，掌握采场矿山压力分布规律，及时发现压力异常区域，采取加强支护、调整采高、局部充填等措施，防止窄煤柱在采动压力作用下发生破坏。总结词加强采场矿山压力监测与控制根据采场条件和地质条件合理确定煤柱宽度。根据采场条件和地质条件，进行煤柱宽度设计时，应考虑煤柱的稳定性、采场顶板运动规律、上覆岩层应力分布等因素，合理确定煤柱宽度，避免因煤柱过窄导致过早发生破坏。总结词详细描述合理确定煤柱宽度优化采深与上覆岩层应力，降低采动对窄煤柱的影响。总结词通过数值模拟、物理模拟等方法，研究上覆岩层的应力分布规律，优化采深与上覆岩层应力的关系，降低采动对窄煤柱的影响，提高窄煤柱的稳定性。详细描述优化采深与上覆岩层应力总结词改进巷道支护方式与强度，提高窄煤柱的承载能力。详细描述根据窄煤柱的受力特点和破坏规律，改进巷道支护方式与强度，采用高强度支护材料、加强锚杆（锚索）支护密度、提高锚杆（锚索）预紧力等措施，提高窄煤柱的承载能力，防止发生破坏。改进巷道支护方式与强度工程实践与分析05煤层的厚度对窄煤柱的稳定性有重要影响，一般而言，厚煤层中的窄煤柱更容易失稳。煤层厚度煤层倾角顶底板条件煤层倾角越大，窄煤柱的失稳可能性也越大。顶底板的强度和稳定性对窄煤柱的稳定性有重要影响。03工程地质条件0201观测方法采用钻孔窥视、表面位移监测、岩石应力监测等方法对窄煤柱的破坏规律进行现场观测。观测结果根据现场观测结果，窄煤柱在综放面沿空掘巷过程中的失稳主要表现为片帮、冒顶等形式，其失稳规律与煤层厚度、顶底板条件等因素有关。窄煤柱破坏规律现场观测数值模拟方法采用有限元分析、离散元分析等数值模拟方法对窄煤柱的破坏规律进行模拟分析。数值模拟结果根据数值模拟结果，窄煤柱在综放面沿空掘巷过程中的失稳主要与煤层厚度、煤层倾角、顶底板条件等因素有关，其中煤层厚度和煤层倾角的影响更为显著。窄煤柱破坏规律数值模拟分析研究结论与展望06窄煤柱稳定性受到多种因素影响，包括煤柱宽度、围岩强度、地层结构等。在综放面沿空掘巷过程中，窄煤柱的破坏规律与这些因素密切相关。通过实地考察和数值模拟，发现窄煤柱在受到采动压力和侧向压力的作用下，容易发生塑性变形和剪切破坏。合理控制煤柱宽度和加强围岩加固措施是提高窄煤柱稳定性的关键。针对不同地质条件和采矿条件，提出了相应的窄煤柱设计原则和加固方案，为综放面沿空掘巷的安全高效施工提供了理论支持和实践指导。主要研究结论01虽然已经取得了一些关于窄煤柱破坏规律的研究成果，但仍然存在一些不足之处。例如，实地考察范围有限，未能全面覆盖不同地质条件和采矿条件下的窄煤柱稳定性问题。研究不足与展望02数值模拟方法虽然可以