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小煤柱沿空掘巷合理宽度研究

更新时间:2009-03-28

合理的沿空掘巷窄煤柱宽度影响巷道整体稳定性,对控制巷道支护成本,提高煤炭采出率具有重要意义。本文以山西焦煤汾西矿业宜兴煤业1202运输巷道为工程背景对小煤柱沿空掘巷合理宽度进行研究。

1 工程概况

1202工作面运输巷道布置在3煤中,为全煤巷道,其地面标高+35~32.6 m,井下标高-335 m~350 m。该煤层赋存稳定,均厚3.5 m,倾角为18°左右,相对密度1.26~1.36 t/m3。1202工作面运输巷道沿煤层走向掘进,其顶板岩性主要为粉砂岩,碎屑结构,层状构造,底板岩性主要为粉砂岩,泥质结构,层状构造。3煤顶底板围岩特性如表1所示。

 

表1 3煤顶底板围岩特性

  

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2 沿空掘巷围岩稳定性分析

2.1 沿空掘巷覆岩破断特征分析

沿空掘进巷道上区段工作面开采后上覆岩体将会垮落,并在巷道上方形成图1中的稳定性铰接结构模型[1-3],利于巷道围岩的控制。

  

图1 沿空掘进巷道覆岩破断特征

2.2 上区段工作面侧向支承力分布规律分析

沿空掘进巷道开掘前,上区段工作面侧向支承压力分布规律见图2,分为应力降低区C、应力增高区B、原岩应力区A。沿空掘巷一般选择应力降低区,有利于降低巷道的支护强度和成本,同时提高了煤炭的采出率。

  

图2 沿空掘巷上区段工作面侧向支承力分布特征

3 合理的窄煤柱宽度设计

3.1 理论计算

沿空掘巷窄煤柱最小护巷宽度[4-6]见图3。

  

图3 窄煤柱宽度

式中:R0为巷道等效半径,取2.5 m。

 

本研究结果显示,肝癌患者TACE术后复发与肿瘤大小、肿瘤数量、HBsAg、BCLC分期、血管侵犯和术前PVT1表达量有关。Cox回归模型分析结果显示,肝癌患者TACE术后复发的独立危险因素有肿瘤大小、肿瘤数量、BCLC分期、血管侵犯和术前PVT1表达量。同时,影响肝癌患者TACE术后复发的危险因素中术前PVT1表达量RR值最高,这提示PVT1表达水平是影响肝癌TACE术后复发的重要因素。

 

通过计算得知x1=1.42 m;x2=3.028 m;B=x1+x2+(0.15~0.35)(x1+x2)=(1.15~1.35)(x1+x2)=(1.15~1.35)(1.42+3.028)=5.12~6.01 m。

 

由弹塑性极限平衡理论可知,沿空掘巷窄煤柱宽度B最小值为:

在分层模型里,基础层代表信息基础设施,传输层反映以宽带网络服务为代表的信息服务水平。在表3中,其相关系数是最低的,表明现阶段在西部地区进一步提高信息基础设施的网络能力对提升信息服务水平的作用有限。

式中:M为上区段平巷高度,3.1 m;β为侧压系数,β=μ/(1-u),μ为泊松比,取0.34;K为应力集中系数,取2.4;γ0为上覆岩层平均体积力,取0.025 MN/m3;H为巷道埋深,取380 m;α为煤层倾角,取18°;C0为煤体黏结力,取2.0 MPa;Φ0为煤体内摩擦角,取为30.0°;Px为上工作面平巷支架的支护阻力,取0;Pi为支护阻力,取0;R1为塑性区半径,m。

式中:x1为采空区侧向支承压力在煤柱浅部造成的屈服区宽度,m;x2为锚杆锚入煤柱的深度,x2=R1-R0,m;x3为 安 全 系 数 ,x3= (0.15 ~0.35)(x1+x2),m。

3.2 数值模拟

通过FLAC5.0软件建立了80.0 m×50.0 m力学模型,分别模拟窄煤柱宽度分别为4 m、5 m、6 m、7 m时巷道围岩应力特征及变形量。开挖后巷道围岩垂直应力分布见图4,形变特征见图5。

  

图4 不同煤柱宽度下围岩垂直应力分布特征

  

图5 不同煤柱留设宽度对巷道形变影响特征

综合考虑沿空掘进巷道受力状况、形变量和煤炭采出率,确定窄煤柱宽度6 m最宜。

由图4、图5可知:当煤柱宽度在4~6 m时,随着煤柱宽度的增加,窄煤柱上最大垂直应力由低于原岩应力(16 MPa)的14 MPa增至17.5 MPa,表明窄煤柱承载能力增强,巷道的顶底板、两帮的形变量也呈现减小的趋势。当煤柱宽度在6~7 m时,虽窄煤柱内弹性区有所扩大,但由于巷道靠近上区段侧向支承压力峰值,致使巷道的围岩变形量呈增加趋势。

无论采用哪种轴系对中方法,都必须达到质量要求。在系泊试验和航行试验时,通过测量和分析轴系运转时的热态参数来评估轴系校中质量。测量记录见表3和表4。

4 结语

〔2〕李学华.窄煤柱沿空掘巷围岩稳定原理与技术[J].煤矿支护,2008(2).

参考文献:

〔1〕钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.

通过对1202工作面运输巷道工程地质条件、围岩力学性能、围岩稳定性分析,结合理论计算和数值模拟,确定沿空掘巷最宜窄煤柱宽度为6 m。

小伙子家很穷。姑娘的父母当时特别反对这门婚事,但姑娘看上了小伙子的人,执意要嫁,便在家人的反对中,毅然嫁给了小伙子。

ANP在临床转归过程中可能出现急性胰周液体积聚、急性坏死物聚集、包裹性坏死、胰腺假性囊肿等并发症。急性胰周液体积聚经保守治疗常可自行吸收,多无需干预,仅出现梗阻压迫或感染等并发症时,才需要行PCD治疗;急性坏死物聚集向包裹性坏死演化过程中,出现器官衰竭、胃肠道梗阻及胆道梗阻时应行PCD治疗,且应尽可能延迟至发病4周后,必要时行微创入路胰腺坏死组织清除术;包裹性坏死出现感染、经保守治疗病情仍继续恶化、胃肠道或胆道梗阻以及肿块效应所致的持续疼痛时应行PCD治疗;胰腺假性囊肿直径≥6 cm且胰管结构正常与囊肿无交通时应行PCD治疗[6]。

〔3〕邓 刚.沿空掘巷支护的控制[J].中国矿业,2009(5):24-28.

〔4〕张文阳,孔宪法,康天合,等.松软围岩工作面留设的区段大煤柱合理尺寸研究[J].矿业研究与开发,2013,33(5):14-17.

〔5〕孔祥义,何 团,李凯强.煤矿沿空掘巷巷旁支护体参数设计[J].科技导报,2013,31(20):31-34.

[6]李文峰,孙迎辉,杨 波,等.迎回采面沿空掘巷围岩控制技术实践[J].煤炭工程,2010(2):24-26.

 
王豪
《江西煤炭科技》 2018年第01期
《江西煤炭科技》2018年第01期文献

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