덩어리 측면 입구가 있는 경사진 석탄층 주변 암석의 파괴 법칙에 관한 연구

Jul 25, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 973(2023) 이 기사 인용

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경사탄층 곱측 입구 흙막이를 위쪽으로 채굴하는 과정에서 주변 암석의 안정성 제어 문제를 목표로 하여 북평동 탄광 5449 작업면의 곱측 입구 흙막이를 연구 배경으로 삼았습니다. 곱측 입구 유지의 이론적 모델 연구를 바탕으로 유사한 시뮬레이션 실험과 수치 시뮬레이션 분석을 통해 곱측 입구 유지 과정에서 표층 이동 및 주변 암반 변형의 법칙을 구하고 지지의 최적 최적화 기법을 제시합니다. 구조가 제시됩니다. 주요 연구 결과는 다음과 같습니다. 탄층 채굴 과정에서 작업면 전체의 상부 지층의 무게 중심이 고프 측면으로 이동하고 도로변 충진체와 볼트로 구성된 지지 구조가 효과적으로 이루어집니다. 도로변 충전체가 중요한 역할을 하는 도로의 변형을 억제합니다. 채굴 과정에서 상단 볼트는 측면 볼트보다 더 큰 응력을 받기 때문에 상단 볼트는 주로 도로의 안정성을 유지하고 측면 볼트는 측면을 강화하고 압출을 방지하는 역할을 합니다. 도로변 충진체의 폭은 약 2.5m가 되어야 하며, 이 폭 이하에서 소성 파손 범위를 잘 제어할 수 있습니다.

굴뚝을 따라 차선을 유지하는 기술은 중국의 석탄 채굴에 보다 유리한 기술적 이점과 경제적 이익을 가져왔으며, 석탄 기둥 없는 차선을 유지하는 데 있어 중요한 돌파구입니다1,2. 중국 학자들은 이 기술의 응용에 대해 다양한 각도에서 많은 연구를 수행해 왔습니다. He3,4,5 팀은 다양한 지붕 위치에서 "주변 암석 구조 - 도로 측면 지지체"의 기계 모델을 구축했으며, 이 모델을 기반으로 집중 사전 분할과 같은 지붕 절단 및 압력 완화의 주변 암석 제어 기술을 제안했습니다. 폭파, 일정한 저항의 큰 변형 앵커 케이블, 도로 옆의 조밀한 단일 기둥은 지붕 절단 및 굴착을 따른 압력 완화의 성공적인 구현을 위한 기반을 마련했습니다. Zhu6 등은 주변 암석의 큰 변형과 주변 암석의 기계적 매개변수의 많은 무작위 변수에 따라 완전 기계화된 상부 석탄 동굴 굴착에서 덩어리 측면 입구 유지를 위한 지지 구조의 신뢰성 분석 모델을 확립하고 지지 구조의 신뢰성. Zhang7,8,9,10은 초기 지지를 위한 "3개의 하이" 볼트 + 앵커 케이블 빔, 고급 강화를 위한 앵커 케이블 빔 + 그라우팅, I자형 강철 빔 + 보조 지지를 위한 굴절식 지붕 빔, 건설을 위한 페이스트 재료 펌핑 및 충전을 사용했습니다. 1000m 깊이의 유정에 있는 높은 지압의 연암 도로를 유지하는 덩어리 측면 입구의 벽을 효과적으로 제어하여 깊은 곳에 유지되는 덩어리 측면 입구의 측면과 지붕의 심한 변형을 효과적으로 제어합니다. Hua11,12,13은 깊은 우물 합성 지붕 조건에서 덩어리 측면 입구 주변 암석의 변형 및 파손 메커니즘에 대한 심층 연구를 수행하고 "모든 단계에서 단계적 강화"라는 지지 대책 및 기술 방안을 제안했습니다. "및 깊은 우물 복합 지붕 조건에서 덩어리 측면 입구에 대한 "표면 보호 강화"를 통해 생산에서 좋은 결과를 얻었습니다. 동시에 국내외 전문가들은 곱측 입구 유지 과정에서 동적 재해14,15, 도로 측면 지원16,17, 도로 주변 암석 변형 제어18,19,20 측면에서도 유익한 성과를 거두었습니다.

고브 사이드 입구 유지는 미래 석탄 채굴에서 여전히 안전하고 효율적인 채굴 기술임을 알 수 있습니다21,22,23. 그러나 복잡한 지질 조건, 높은 동적 압력 조건 하에서 이 기술에는 여전히 많은 기술적 문제가 있습니다. 깊은 및 기타 조건. 따라서 본 논문에서는 Beipingdong 탄광의 경사 탄층 상향 채굴을 위한 덩어리 측면 입구 흙막이의 작동면을 배경으로 경사 탄층의 상향 채굴을 위한 덩어리 측면 입구 흙막이의 주변 암석 파괴 법칙을 연구하고, 주변 암석의 변형 및 파손 법칙을 기반으로 지지 구조를 최적화하고 유사한 경사 석탄층에서 귀리 측면 입구의 안전한 채굴을 위한 아이디어를 제공합니다.