采空区煤壁下方巷道稳定性控制研究：半圆拱形断面支护法

"采空区煤壁下方高应力区巷道稳定性控制" 本文主要探讨了在煤炭开采过程中，如何有效控制位于采空区煤壁下方高应力区的巷道稳定性问题。作者团队，包括原鸿鹄、苏学贵、李浩春、李本奎和杜献杰，来自太原理工大学矿业工程学院，他们结合了炉峪口煤矿9#煤胶带下山巷道的实际工程案例进行研究。 首先，研究人员利用UDEC（Universal Distinct Element Code）离散元软件分析了上层煤采空区对下层煤煤壁的影响范围和应力分布规律。通过这种分析，可以了解采空区的活动如何改变周围煤层的应力状态，这对于预测和评估巷道稳定性至关重要。 接下来，他们转而采用FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）有限元软件，进一步研究在高应力区内的不同巷道断面形式对巷道稳定性的影响。FLAC3D能够精确模拟地压分布、塑性区的发展以及巷道的变形情况。通过模拟不同断面形状的巷道，如矩形、梯形和半圆拱形等，可以比较它们在高应力条件下的表现。 研究结果显示，半圆拱形断面的巷道在强帮支护的帮助下，能够更有效地抵抗高应力区的不利影响，保持巷道的稳定性。强帮支护是指强化巷道两侧支撑，以增加其承载能力，防止巷道垮塌或变形。这一结论在实际工程应用中得到了验证，通过对巷道的监测分析，表明采用这种支护方式取得了良好的稳定效果。 此外，文章还强调了关键词“近距离煤层”、“采空区煤壁”、“断面形状”、“强帮支护”和“稳定性控制”，这些都是煤炭开采中巷道稳定性研究的关键因素。根据中图分类号TD322+．4，我们可以推断这属于采矿工程中的地压控制和技术方法领域，具有较高的行业研究价值。 文献标志码“A”表示这是一篇原创性的学术论文，文章编号1003－496X(2014)10－0173－04则标识了该文章的具体信息，便于后续引用和检索。这项研究为煤炭开采中的巷道设计和支护提供了重要的理论依据和实践经验，对于保障矿山安全和提高开采效率具有重要意义。