韩家湾煤矿223102工作面小煤柱稳定性研究
刘辉;史义存;魏新帅;马小宁;【目的】随着矿井开采深度不断增加以及煤炭需求量的提升，为实现煤矿的安全高效开采，研究韩家湾煤矿在上覆2-2煤层采动影响条件下的下部3-1煤层区段煤柱稳定性。【方法】以韩家湾煤矿3-1煤层223102工作面为研究对象，采用理论分析、数值模拟与现场监测等手段，对叠加条件下区段煤柱的稳定性进行系统探讨。【结果】结果表明，受2-2煤层遗留煤柱影响，223102工作面煤柱底板应力作用的最大垂直范围为43.1 m，最大水平影响距离为21.3 m，平均应力传递角约为29.9°；理论推导进一步表明，在上煤层遗留煤柱下方约43 m深处，垂直应力可达到原始地应力的1.47倍。现场回风巷监测结果显示，两帮移近量最大为25 mm，整体变形较小，而顶底板因砂岩岩性较硬，移近量最大为15 mm。【结论】下伏3-1煤层区段煤柱总体保持稳定，在现有支护条件下仍能满足安全生产要求，为类似条件下矿井区段煤柱稳定性研究提供参考与借鉴。
坝基采空区灌浆水泥基稳定性浆液试验研究
陈超;【目的】为解决空洞型采空区治理工程中普遍使用的水泥粉煤灰浆液稳定性差、结石率低等问题，以水泥为基本材料，掺加膨润土，制成一种新型坝基采空区稳定性灌浆材料。稳定性浆液析水率低、结石率及黏度高，灌注后降低地层透水率，以满足工程防渗要求。【方法】对不同配合比的浆液进行室内物理力学性能试验分析，通过灌浆前后地层渗透性评价选用稳定性浆液的灌浆效果。【结果及结论】结果表明，掺加膨润土可以显著提高浆液的稳定性、结石率及黏度，但同时会降低浆液的流动性；随着膨润土掺量的增加，初凝、终凝时间增加，浆液结石体强度下降；利用压水试验分析对比灌浆前后地层渗透性，验证选用的稳定性浆液（水灰比0.8∶1，膨润土掺量5%）的灌浆效果满足工程防渗要求。
深部煤层开采诱发断层卸载滑移的围压效应研究
李宁;朱涵;鞠明和;随着我国煤炭资源逐步转向深部开采，地质构造诱发的动力灾害问题愈发突出，断层卸载滑移作为采动应力扰动下典型的失稳形式，严重威胁矿井安全生产。【目的及方法】以甘肃某矿工作面过断层开采期间引发的一系列大能量震动事件为背景，采用双轴卸载滑移试验的方法揭示了深部采掘扰动诱发断层卸载滑移过程及其作用机制，并提出深部断层滑移的差异化防控策略。【结果】研究结果表明，断层滑移可分为应力积累、临界滑移和失稳滑移三个阶段，不同阶段滑移特征差异显著。断层滑移主要由断层面上正剪应力变化导致，其中剪应力控制着断层滑移，一旦断层面上的剪应力超过断层的最大剪切强度，断层便会发生滑移，而正应力主要影响断层的稳定性，高围压会增加断层的稳定性，一旦高围压下断层发生滑移便会产生更加显著的动力灾害。【结论】本研究可为深部煤矿开采的断层稳定性评价和灾害防治提供指导，对降低煤矿深部灾害风险具有借鉴意义。
大采高工作面接续开采覆岩稳定性数值模拟研究
朱德俊;肖静洋;许广辉;宋高峰;【目的及方法】针对大采高工作面接续开采的围岩稳定性问题，采用Phase 2D有限元软件建立数值模型，系统研究不同采高下覆岩塑性区演化、地表沉降、顶板下沉及保护煤柱应力分布规律。【结果】结果表明，随着开采扰动的增大，覆岩破坏范围及变形程度逐渐增大。当采高为5 m时，首采面开采后覆岩塑性区破坏单元数量为547个，次采面开采后激增至3 984个，塑性区呈“上宽下窄”的拱形特征向顶板扩展；地表最大沉降量从0.14 m提升至0.52 m；顶板下沉量由0.30 m增至0.65 m；保护煤柱支承压力峰值从58.36 MPa增至130.16 MPa。随着采高的增大，大采高接续工作面开采覆岩稳定性降低。当采高由3 m增大至5 m时，覆岩塑性区破坏单元数增加107%，地表沉降量增加271%，顶板下沉量增加282%，保护煤柱支承压力增高系数由3.68增至8.38。【结论】研究揭示了采高及工作面接续开采对覆岩稳定性的显著影响，对工程实践具有一定参考价值。
采空区应力扰动下巷道围岩非对称变形特征与注浆加固控制研究
常晋杰;【目的】针对采空区应力扰动下巷道围岩非对称变形问题，以山西某矿区51108回风顺槽为工程背景，采用理论分析、数值模拟及现场工业性注浆加固试验相结合的方法，系统研究了非对称注浆加固补强方式下巷道围岩的应力演变特征、位移响应规律及塑性区扩展行为。【方法】通过揭示采空区应力影响下巷道围岩非对称大变形机理，优化确定了非对称注浆加固补强支护方案，明确了巷道围岩的应力演化与变形机制，针对性地提出了非对称耦合注浆加固控制技术。【结果】现场应用结果表明，该技术体系可显著控制巷道的非对称变形，有效抑制采动应力作用下采空区对巷道的变形破坏，确保巷道使用期限内的围岩稳定性。【结论】研究成果为类似地质条件下巷道加固与支护设计提供了技术支撑与实践参考。
期刊信息
期刊名称：陕西煤炭
创办日期：1982年
主管部门：陕西省国资委
主办单位：陕西煤业化工集团;陕西省煤炭工业协会
刊期：月刊
电话：029-82210219 18165302958
Email: sxmtzz@vip.163.com
国内统一刊号（CN）：61-1382/TD
国际统一刊号（ISSN）：1671-749X
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