基于UDEC模拟的弱胶结软岩巷道变形失稳规律研究
2021-12-17李天龙
煤 2021年12期
李天龙
(潞安化工集团 王庄煤矿,山西 长治 046031)
随着西部开发战略的执行,西部煤炭的开采已经成为我国煤炭开采的主力[1]。主要分布在西部侏罗系地层中的弱胶结软岩,具有不同于一般软岩的物理力学性质和特征,导致巷道围岩产生大位移[2-4],不利于生产的顺利进行和煤矿工人的人身安全[5-7]。目前,对于弱胶结软岩巷道一系列问题的研究虽然已经取得了很大的进展,但仍然处于起步阶段,并没有形成一套系统的理论和技术手段[8-9]。因此,必须对弱胶结软岩巷道变形失稳规律进行研究,来探索合理有效地支护方式和技术。
基于此,本文借助数值模拟方法,以某矿111801工作面为研究对象,分析弱胶结软岩巷道的变形破坏特征及其影响因素,研究弱胶结软岩巷道变形失稳规律。
1 弱胶结软岩巷道变形破坏特征
弱胶结软岩巷道围岩的变形特点主要有变形快、应力应变时间效应明显、自稳时间短[10]。总结煤矿弱胶结软岩巷道矿压显现规律和相关文献发现,该类岩石的变形破坏主要表现为以下几个方面:
1) 围岩自稳时间短,来压迅速。在巷道掘进过程中,在掘进头附近经常发生垮落、片帮等动力现象,需要进行及时支护。
2) 围岩变形量大,变形速度快,持续时间长。弱胶结软岩巷道围岩的变形具有非线性特征。变形的持续时间可达到数月,甚至半年。
3) 围岩遇水软化甚至泥化。颗粒大多含有黏土矿物,在水作用下容易膨胀,软化甚至崩解,导致巷道围岩产生大位移,发生冒顶和垮落等煤岩动力灾害。……
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