极近距离煤层回采巷道合理位置确定方法探讨_张百胜.pdf

第27卷第1期岩石力学与工程学报Vol.27No.1
2008年1月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJan.，2008

极近距离煤层回采巷道合理位置确定方法探讨

张百胜，杨双锁，康立勋，翟英达

(太原理工大学矿业工程学院，山西太原030024)

摘要：运用数值模拟分析方法，研究煤柱支承压力在底板的分布规律。研究结果表明，煤柱底板的应力分布具有
明显的非均匀分布特征，应力集中程度最高地方在煤柱下，向采空区发展则应力集中程度迅速降低；分析非均匀
荷载状态下巷道易于变形和破坏的原因，得出在非均匀的荷载作用下，巷道支护体结构更易出现局部过载，产生
局部破坏，最终可能导致支护体结构失稳。指出在布置下部煤层回采巷道中，除避开煤柱支承压力增高区外，还
应考虑煤柱下底板应力分布状态非均匀性的影响，应力分布状态的非均匀分布特征可用应力改变率衡量。提出采
用应力改变率确定极近距离下部煤层回采巷道的合理位置方法，并通过现场实践证明该方法可行。研究结果对类
似条件下巷道合理布置具有一定指导意义。
关键词：采矿工程；极近距离煤层；数值模拟；应力状态；巷道布置
中图分类号：TD263.1文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)01–0097–05

DISCUSSIONONMETHODFORDETERMININGREASONABLE
POSITIONOFROADWAYFORULTRA-CLOSEMULTI-SEAM

ZHNAGBaisheng，YANGShuangsuo，KANGLixun，ZHAIYingda
(CollegeofMiningTechnology，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan，Shanxi030024，China)

Abstract：Withnumericalsimulationmethod，thedistributionlawofcoalpillarsupportpressureinthefloorwas
studied.Theresultshowsthatstressdistributionoffloorundercoalpillarhasobviousheterogeneouscharacteristic
inthatthehigheststressconcentrationliesundercoalpillarandconcentrationdegreedecreasesquicklyawayfrom
coalpillar.Thereasonthatroadwayswereeasytotransformandfailunderheterogeneousloadwasanalyzed.
Undertheheterogeneousload，theroadwaysupportstructureissubjectedtoemergentpartialoverloadand
produceslocalfailureandwillloseitsstability.Itispointedoutthattheinfluenceoftheheterogeneityofstress
distributiononthebottomplateunderthecoalpillarshouldbeconsideredwhenlayingtheroadwayofultra-close
lower-seamsbesidesavoidingthecoalpillarabutmentstressconcentrationarea.Theheterogeneousdegreecanbe
measuredbytheratesofstressvariation.In-situobservationconfirmedthemethod，whichindicatesthatthe
proposedmethodsarefeasibletothestudyofreasonablepositionoftheroadwayforultra-closelower-seams.The
resultshavereferencestothelayoutofroadwaywithsimilarconditions.
Keywords：miningengineering；ultra-closemulti-seam；numericalsimulation；stressstate；layoutofroadway

的层间距离很近，且开采时相互间具有显著影响的
1引言煤层[1]。具有这种地质条件的矿区在我国分布比较
广泛，如大同矿区、平顶山矿区、淮南矿区等。由