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积水采空区下淋水顶板巷道失稳机理研究

《煤炭科学技术》2019年 第11期 | 郭亚欣 宋选民   太原理工大学采矿工艺研究所 山西太原030024 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室 山西太原030024
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摘 要:为研究黑龙矿积水采空区下淋水顶板巷道失稳机理,以黑龙矿2104工作面运输巷为研究背景,通过现场实测、矿物成分与水质分析、围岩崩解和力学特性测试,以及FLAC 3D数值模拟等研究方法,对2104运输巷淋水顶板巷道失稳特征与机理展开研究。研究结果表明:积水采空区下淋水顶板巷道失稳受多重因素影响:①2104工作面运输巷顶板是黏土矿物发育的软岩,其中膨胀性软岩高岭石占岩石总成分的23.2%~32.2%,围岩强度较低;②由于偏酸性矿井水与顶板岩体矿物成分相互作用,顶板岩体矿物组分和微观结构发生改变,横向与纵向裂隙大量增加,岩体泥化和弱化现象明显,围岩的单轴抗压强度下降35%~38%,抗拉强度下降24.5%~53.7%,黏聚力下降24.1%~44.7%,内摩擦角减小7.9%~12.3%,弹性模量下降19.6%~43.4%,泊松比增加10.0%~16.7%;③掘进期间巷道受采掘扰动影响,导致应力集中,塑性区破坏范围增大21.4%~90.0%,巷道变形量增加16.6%~65.6%,巷道稳定性差;④回采期间巷道顶板受反复浸水和风化作用,围岩裂隙发育,巷道失稳加剧。
【分 类】【工业技术】 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力与岩层移动 > 岩石沉陷及安全措施
【关键词】 积水采空区 淋水顶板 失稳机理 矿物成分 微观结构
【出 处】 《煤炭科学技术》2019年 第11期 36-43页 共8页
【收 录】 中文科技期刊数据库

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