An asymmetrical bolt supporting design of retreating coal roadway based on physical simulation in large dip coal seam

• Autorzy: Yang K. , Xie G. X.

Warianty tytułu

PL

Asymetryczna obudowa śrubowa chodnika szybowego wykorzystująca symulację fizyczną wykonaną w głęboko zalegającym pokładzie węglowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

With the coal inclination increasing, how to design bolt supporting parameters is key to control stablity of retreating entry because of lower-rib and upper-rib in unsymmetrical trapezoid. According to geological and technical conditions of large deep coal seams (LDCS) whose angle is from 25 degrees to 45 degrees in Huainan Coal Mines, physical model was used to simulate configuration and mechanical characteristics of coal roadway with bolt supporting. Based experimental data analyzing, patterns of deformation, displacement, failure, and mining-induced stress (MIS) of rock surrounding roadway are unsymmetrical. The results show that the roof and upper-rib of solid roadway are the main supporting section but, roadway of gob-side with small width pillar prevention, the roof and lower-rib are the key sections. So aimed at dissymmetrical strata behaviors and mechanical characteristics, the asymmetrical bolt supporting (ABS) parameters were designed and put forward in engineering. Engineering practice show that ABS is suitable and reliable in controlling rock stability in LDCSs mining.

PL

W przypadku nachylonych pokładów węglowych ważne jest odpowiednie zaprojektowanie parametrów obudowy celem zapewnienia kontroli stabilności chodnika, ponieważ dolne i górne żebra tworzą układ trapezoidalny. W zależności od warunków geologiczno technicznych w kopalni Huainan Coal Mines, gdzie upad pokładów węglowych (LDCS) waha się w granicach 25 stopni do 45 stopni, zaprojektowano model służący do stymulowania konfiguracji oraz charakterystyki mechanicznej chodnika z obudową śrubową. Na podstawie danych doświadczalnych ustalono, że układy deformacji, przemieszczenia, uszkodzenia i naprężenie górotworu (MIS) są asymetryczne. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały, że strop oraz żebro górne chodnika stanowią zasadniczą strefę podporu, ale w przypadku chodników słabo zabezpieczonych stemplami, strop i dolne żebro odgrywają strefę kluczową. W związku z tym, dla warunków pokładów asymetrycznych o zmiennej charakterystyce mechanicznej zaprojektowano i przekazano do wykonania system obudowy asymetrycznej (ABS). Praktyka wykazała, że system APS jest niezawodny w przypadku kontroli stabilności skał w górnictwie LDCS.

Słowa kluczowe

EN

asymmetrical bolt supporting design; large dip coal seam; retreating entry; rock stability control; physical simulation

PL

pokłady węgla stromo zalegające; projekt asymetrycznej obudowy śrubowej; chodnik szybowy; kontrola stabilności skał; symulacja fizyczna

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: AGH Journal of Mining and Geoengineering
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 36, no. 3
• Strony: 453--461
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Yang K.

• Key Lab. of Integrated Coal Exploitation and Gas Extraction, Anhui University of Science and Technology, Huainan, 232001, China
• Key Lab. for the Exploitation of Southwestern Resources & the Environmental Disaster Control Engineering, Ministry of Education, Chongqin University, Chongqin, 400440, China
• Huainan Mining Industry (Group) Co., LTD, Huainan, 232001, China

autor

Xie G. X.

• Key Lab. of Integrated Coal Exploitation and Gas Extraction, Anhui University of Science and Technology, Huainan, 232001, China

Bibliografia

• [1] Wu Yongping, Xie Panshi, Wang Hongwei et al.: Incline masonry structure around the coal face of steeply dipping seam mining [J]. Journal of China Coal Society, 2010, (8): 1252-1256 (in Chinese).
• [2] Huang Zhi-zeng, Ren Yanfang, Zhang Huijun: Study on key technology of fully mechanized top coal caving in extra-thick soft coal seam with great dip angle [J]. Journal of China Coal Society, 2010, (11): 1878-1882 (in Chinese).
• [3] Yin Guangzhi, Li Xiaoshuang, Guo Wenbing: Photo elastic experimental and field measurement study of ground pressure of surrounding rock of large dip angle working coal face [J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2010, (S1): 3336-3343 (in Chinese).
• [4] Wang Xuebin, Pan Yishan, Li Yingjie: Effect of Confining Pressure on Distributions of Horizontal and Vertical Stresses around Rectangular Roadway and Broken Rock Zone[J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering, 2006, (6): 962-966 + 970 (in Chinese).
• [5] Yang Ke, Xie Guangxiang, Chang Jucai: Study on the Stability of Rock Surrounding Gateway with Different Coal-pillar Widths [J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering, 2006, (6): 962-966 + 970 (in Chinese).
• [6] Sun Hailiang: Practice on bolt and steel mesh support in high inclined and large cross section gateway of “three soft” seam with potential outburst [J]. Coal Science and Technology, 2003, (11): 32-34 (in Chinese).
• [7] Zhou Xuebin, Feng Guohai: Practices on bolt and grouting support technology for high inclined soft and broken seam gateway in Taoyuan Mine [J]. Coal Science and Technology, 2007, (12): 29-31 (in Chinese).
• [8] Yun Dongfeng, Wang Chenyang, Su Puzheng: Support technology of mining gateway in high inclined seam with soft top coal [J]. Coal Science and Technology, 2010, (10). 13-16 (in Chinese).
• [9] Guo Dongming, Yang Renshu, Wang Yanbing, et al.: Discontinuous Deformation Analysis on Gateway Support in High Inclined Soft and Thick Seam [J]. Coal Science and Technology, 2011,(4): 21-24 + 28 (in Chinese).
• [10] Liu Kongzhi, Wu Yongping, Wu Xueming, et al.: Monitoring and analysis of coal pillar abutment pressure in big inclined and thick coal seam [J]. Journal of Xi an University of Science and Technology, 2011, (2): 141-145 (in Chinese).
• [11] Zhang Bei, Cao Shenggen, Wang Lianguo, et al.: Deformation Failure Mechanism and Support Measurements in Roadway of Steeply Inclined Coal Seam [J]. Journal of Mining & Safety Engineering, 2011, (2): 214-219 (in Chinese).