为了研究巷旁充填体的宽度对沿空留巷效果的影响,基于巷道底板的形变量对巷道变形的重要性,提出以巷道底鼓量的变化作为衡量留巷效果的指标,采用了理论计算和对不同宽度的巷旁充填体数值模拟的研究方法,并结合潘一东矿1252(1)首采工作面的现场实践,验证了在充填体宽度2~3 m时,沿空留巷综合效果尤为复杂,地应力和支护要求也随之增加,因此合理的充填体宽度对沿空留巷的质量愈发重要。它不仅影响着巷旁充填体本身的稳定性,对保持留巷围岩的稳定性也具有决定性作用,是留巷成败的重要因素,也对沿空留巷的经济效益、通风安全和劳动强度有很大影响。数值模拟采用控制变量法,保持巷道埋深、围岩力学性质以及采高等参数不变,只改变充填体的宽度,分别以充填体宽度为2、3、4、5m建立4个模型。数值模拟位移和应力的影响如图3、图4所示。(a)充填体宽度2m(b)充填体宽度3m(c)充填体宽度4m(d)充填体宽度5m图3不同充填体宽度条件下底鼓量充填体宽度a/m2345煤帮侧给定变形量0.28煤帮侧抗压刚度K′/GP煤帮直接底变形充填侧给定变形量S2/m0.470.490.510.53充填侧抗压刚度K/GPa0.60.91.21.4充填侧直接底变形量Δ1/m0.1540.1600.1660.172底鼓量u′2/m0.680.780.901.03第37卷第03期充填体宽度对沿空留巷效果的影响———郑强强,等Vol底鼓量/m23456充填体宽度/m45说明推进速度越快,基本顶发生弯曲破坏的风险越校(2)Mxy为基本顶平面扭矩,本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com 空留巷效果的影响-液压倒角机数控倒角机张家港电动液压倒角机滚弧机反映顶板在开采扰动下的扭转变形。随着推进速度的增加,Mxy峰值降低,说明推进速度加快,会一定程度上降低基本顶的扭转变形。(3)Qx和Qy分别代表沿工作面方向以及工作面推进方向基本顶的截面剪力,反映基本顶的剪切变形状况。由图3可知,基本顶剪力主要分量Qy主要分布于工作面附近及开切眼附近。随着推进速度的加快,Qx、Qy峰值减小,说明加快推进速度会降低基本顶剪切变形。表1基本顶内力峰值图2基本顶弯矩Mx分量分布图图3基本顶剪力Qy分量分布图加快工作面推进速度,基本顶内力峰值均有所减小,说明推进速度加快时,有利于减缓基本顶的变形破坏,这与前人的结论相一致。4结语(1)基于薄板理论,建立了基本顶的弹性薄板模型,给出了基本顶弹性薄板模型的挠曲与内力公式,并推导了基本顶内力的数值积分公式。(2)推进速度加快,基本顶的内力峰值有所降低,证明加快工作面推进速度有利于减缓基本顶变形破坏。参考文献:[1]郁钟铭,赵彩云,王正红.基于薄板理论的煤层顶板运移规律研究[J].煤炭技术,2017,36(5):11-14.[2]张海伟.急倾斜煤层深部开采岩层移动规律研究[J].煤炭技术,2016,35(6):83-85.[3]汪大宇.工作面推进速度对采场前支承压力的影响研究[J].煤炭技术,2014,33(3):94-96.[4]谢生荣,陈冬冬,孙颜顶,等.基本顶弹性基础边界薄板模型分析(Ⅰ)———初次破断[J].煤炭学报,2016,41(6):1360-1368.[5]张学会,阚磊.推进速度对综放开采矿压显现影响空留巷效果的影响-液压倒角机数控倒角机张家港电动液压倒角机滚弧机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com
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