差异化掘进巷道矿压特征的数值模拟研究

2019年第44卷第1期

Vol. 44 No.l 能源技术与管理

Energy Technology and Management

77

d 〇i ：10.3969/j.issn.1672-9943.2019.01.032

差异化掘进巷道矿压特征的数值模拟研究

苏洋

(山西省晋能集团长治有限公司三元中能煤业，山西长治046605)

[摘要]以某矿1308回风顺槽在3号煤分叉合并段不同掘进方案为工程背景，采用FLAC3D

软件模拟分析了沿顶、沿底2种掘进方案下巷道变形特征，模拟得到沿底掘进时变 形量大，沿顶掘进时巷道围岩稳定。模拟结果为分叉段巷道掘进施工层位选择提供 了重要依据。

[关键词]回风顺槽；差异化掘进;矿压特征;模拟研究

[中图分类号]TD 325 [文献标识码]B [文章编号]1672-9943(2019)01-0077-02

0引言

某矿1308回风顺槽沿3号煤掘进，总工程量

约1 951.5 m .该巷道施工至约1 130 m 位置时，因 考虑巷道继续施工会受到预计断层连续影响，决 定对该段区域施工钻孔，进行地质前探。巷道掘进 过程中，在距离断层面预计25 m 处布置钻机，施 工地质钻孔3个。钻孔设计长度为90 m ，倾角分 别为±4。和0°，按照扩散状分布进行3号煤顶底 板地质探测。钻孔布置如图1所示。

图1

地质异常区超前探测钻孔布置

经地质钻孔探测发现，3号煤层遭遇煤层分 叉区，但因钻孔沿巷道走向施工长度 ，前掘

进

探明该煤层分叉区上分叉煤层 度

约1.2?1.5 m )，下分叉区煤层 度约3.1"

3.2 m )。因 究决定:1308回风顺槽在该区域继

续紧跟煤层分叉区

的下分叉区顶板进行施

工，待该巷道全部顺利过完煤层分叉区后，再由专

对该段施工顶板地质钻孔继续探 分叉区煤厚，该段区域全部探 ，再决定对 1308工面回风顺槽的 。1308工面回风顺槽顺利过完该段煤层分 叉区后，继续施工

顺槽

，

对

1308工面回采前的整体掘进工程量。1308工作

面前 掘进工程量全

， 对该段煤层分叉

区沿下分层巷道顶板施工钻孔，探测煤层分叉区

分布状况，其中钻孔按照每20 m 距1个， 长度为40 m ， 分布于该段巷道顶板，施工6

个钻孔。经探测，该段

3号煤层分叉区域，煤

层分叉区域

长度约155 m ，

3号煤分层

度均为3"5 m 。受掘进探测钻孔 回 顶煤

的影响，1308回风顺槽在地质

区出现了

掘进层位的

，过煤层分叉区工程量155 m 。

在工作面回过程中，若工作面丢顶煤施工，易在

过程中顶煤

[1"2]，为

回采过程中

风险，对1308工作

面回风顺槽需掘进上层平巷。

1模型构建与开挖

1308回风顺槽

的 考虑地质 区的 分层

。

FLAC 3?件的 处理分 ， Autocad 与

Ansys ， FLAC 3?的

，建

杂的

。

程如图2所示。

N .db ^——

ANSYS 模型

图2

建模流程