ゴブ側進入による傾斜炭層における周囲岩石の破壊則に関する研究

Jul 25, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 973 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

傾斜炭層ゴブ側入口保持部の上方採掘過程における周囲の岩石の安定性制御の問題を目的として,北平洞炭鉱の5449作業切羽のゴブ側入口保持部を研究背景とした。 ゴブ側進入保持の理論モデルの研究に基づいて,ゴブ側進入保持の過程における表土移動と周囲の岩盤変形の法則を,同様のシミュレーション実験と数値シミュレーション解析を通じて得て,支持の最適最適化スキームを取得した。構造が提唱されています。 主な研究結果は以下のとおりである。炭層採掘の過程で、作業切羽全体の上層の重心がゴーフ側に移動し、路側盛土体とボルトからなる支持構造が効果的に働く。道路の変形を抑制し、路側充填体が重要な役割を果たします。 採掘の過程でトップボルトはサイドボルトよりも大きな応力がかかるため、トップボルトは主に道路の安定性を維持し、サイドボルトは側面を強化し、はみ出しを防ぐ役割を果たします。 路側充填体の幅は約 2.5 m である必要があり、塑性破壊範囲はこの幅内で適切に制御できます。

ゴーフに沿って車線を維持する技術は、中国の石炭採掘にさらに有利な技術的利点と経済的利益をもたらし、石炭柱なしで車線を維持する上での大きな進歩です1,2。 中国の学者たちは、この技術の応用についてさまざまな角度から多くの研究を行ってきました。 He3,4,5チームは、様々な屋根位置における「周囲岩石構造物－路側支持体」の力学的モデルを構築し、このモデルに基づいて、集中プレスプリッティングなどの屋根切断や圧力解放といった周囲岩石制御技術を提案した。発破、一定抵抗の大きな変形アンカーケーブル、道路脇の密集した単柱が、屋根の切断とゴーフに沿った圧力解放を成功裏に実施するための基礎を築きました。 Zhu6らは、周囲の岩石の大きな変形と周囲の岩石の機械的パラメータの多くのランダム変数に応じて、完全に機械化された上部石炭洞窟に保持されるゴブのサイドエントリーの支持構造の信頼性解析モデルを確立し、その計算式を取得しました。サポート構造の信頼性。 Zhang7、8、9、10 は、初期支持に「3 つの高」ボルト + アンカー ケーブル ビーム、高度な補強にアンカー ケーブル ビーム + グラウト材、補助支持に I 形鋼ビーム + 関節式屋根ビームを使用し、ペースト材料のポンプと充填を使用して建設しました。深さ 1,000 m の井戸内の高地圧軟岩道路のゴブ サイド エントリ保持の壁を使用し、深部にあるゴブ サイド エントリ保持の側面と屋根の激しい変形を効果的に制御します。 Hua11,12,13は、深井戸複合屋根の条件下でゴブサイドエントリーの周囲の岩盤の変形と破壊メカニズムについて詳細な研究を実施し、「すべての段階で段階的に強化する」という支援対策と技術スキームを提案しました。深井戸複合屋根条件下でのゴブサイドエントリーの「表面保護の強化」と生産実績をあげております。 同時に、国内外の専門家は、ゴブサイドエントリー保持の過程で、動的な災害14,15、道路脇の支持16,17、道路周囲の岩盤変形制御18,19,20の側面でも有益な成果を上げている。

ゴブサイドエントリーリテーニングは、将来の石炭採掘においても安全で効率的な採掘技術であることがわかります21,22,23。しかし、複雑な地質条件、石炭の高い動圧の条件下では、この技術にはまだ多くの技術的問題があります。深いなどの条件。 したがって,本論文は,北平洞炭鉱の傾斜炭層の上向き採掘のためのゴブサイドエントリー保持器の作業面を背景とし,傾斜炭層の上向き採掘のためのゴブサイドエントリー保持器における周囲の岩石の破壊則を研究し,そして周囲の岩石の変形と破壊の法則に基づいて支持構造を最適化し、同様の傾斜した炭層でゴフのサイドエントリーを安全に採掘するためのアイデアを提供します。