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Study on surrounding rock failure mechanism and rational coal pillar width of the gob-side coal roadway under influence of intense dynamic pressure
Energy Science & Engineering ( IF 3.5 ) Pub Date : 2023-02-09 , DOI: 10.1002/ese3.1416 Deqiu Wang 1 , Fulian He 1, 2 , Yanhao Wu 1 , Xuhui Xu 1 , Jianlong Zhang 1 , Kai Lv 1 , Liang Li 1 , Wenli Zhai 1 , Jiayu Song 1
Energy Science & Engineering ( IF 3.5 ) Pub Date : 2023-02-09 , DOI: 10.1002/ese3.1416 Deqiu Wang 1 , Fulian He 1, 2 , Yanhao Wu 1 , Xuhui Xu 1 , Jianlong Zhang 1 , Kai Lv 1 , Liang Li 1 , Wenli Zhai 1 , Jiayu Song 1
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A reasonable width of the coal pillar is very important to the surrounding rock control of the gob-side roadway. An unreasonable width of the coal pillar will make the roadway to be located within the range of strong mining influence, leading to severe deformation of the roadway. Severe subsidence at the coal pillar side of the roof and serious coal pillar deformation are problems caused by strong dynamic pressure due to mining in the gob-side coal roadway. This paper studies the surrounding rock instability mechanism and rational coal pillar width of the gob-side coal roadway under the influence of intense dynamic pressure. The results show that: (1) Under the condition of large mining height, the roadway overburden is a hinged structure, and an unreasonable coal pillar width makes the gob-side coal roadway to be located below the main roof fracture line. The rotary movement of the key block of the main roof is the main reason for the roadway deformation. (2) According to the evolution law of stress field, displacement field and plastic zone of surrounding rock of roadway under different coal pillar widths during roadway driving and mining were studied, and it is concluded that a 6-m-width coal pillar is the most reasonable. (3) Based on the stress distribution and plasticizing range of surrounding rock in a narrow pillar roadway, the combined support scheme of “anchor cable + grouting + single prop” is proposed and applied to engineering practice. The practice results show that the roadway deformation is well controlled, and the safe mining of the working face is realized.
中文翻译：
强动压影响下沿空煤巷围岩破坏机理及合理煤柱宽度研究
合理的煤柱宽度对沿空巷道围岩控制十分重要。煤柱宽度不合理，会使巷道处于强采影响范围内，导致巷道变形严重。沿空煤巷开采动压强，导致顶板煤柱侧下沉严重，煤柱变形严重。研究强动压作用下沿空煤巷围岩失稳机理及合理煤柱宽度。结果表明：（1）大采高条件下，巷道覆盖层为铰接结构，不合理的煤柱宽度使沿空煤巷位于主顶板断裂线以下。主顶板关键块的旋转运动是巷道变形的主要原因。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。主顶板关键块的旋转运动是巷道变形的主要原因。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。主顶板关键块的旋转运动是巷道变形的主要原因。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。得出6米宽的煤柱最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。得出6米宽的煤柱最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。
更新日期：2023-02-09
中文翻译：
强动压影响下沿空煤巷围岩破坏机理及合理煤柱宽度研究
合理的煤柱宽度对沿空巷道围岩控制十分重要。煤柱宽度不合理，会使巷道处于强采影响范围内，导致巷道变形严重。沿空煤巷开采动压强，导致顶板煤柱侧下沉严重，煤柱变形严重。研究强动压作用下沿空煤巷围岩失稳机理及合理煤柱宽度。结果表明：（1）大采高条件下，巷道覆盖层为铰接结构，不合理的煤柱宽度使沿空煤巷位于主顶板断裂线以下。主顶板关键块的旋转运动是巷道变形的主要原因。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。主顶板关键块的旋转运动是巷道变形的主要原因。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。主顶板关键块的旋转运动是巷道变形的主要原因。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。(2) 根据应力场的演化规律，研究了不同煤柱宽度下巷道开挖过程中巷道围岩的位移场和塑性区，得出6米宽的煤柱为最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。得出6米宽的煤柱最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。得出6米宽的煤柱最合理。(3) 根据窄巷道围岩应力分布和塑化范围，提出“锚索+注浆+单体支撑”组合支护方案，并应用于工程实践。实践结果表明，巷道变形得到很好的控制，实现了工作面的安全开采。
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