Studie zum Versagensgesetz des umgebenden Gesteins in geneigtem Kohleflöz mit Tropfenseiteneintritt

Jul 25, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 973 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Mit dem Ziel, das Problem der Stabilitätskontrolle des umgebenden Gesteins im Prozess des Aufwärtsabbaus von geneigten Kohleflöz-Eintrittsrückhaltungen auf der Tropfenseite zu untersuchen, wird die Einlaufrückhaltung auf der Tropfenseite der Abbaufläche 5449 im Kohlebergwerk Beipingdong als Forschungshintergrund herangezogen. Basierend auf der Untersuchung des theoretischen Modells der Rückhaltung am Tropfeneintritt wird das Gesetz der Abraumbewegung und der Verformung des umgebenden Gesteins im Prozess der Rückhaltung am Tropfeneintritt durch ähnliche Simulationsexperimente und numerische Simulationsanalysen sowie das optimale Optimierungsschema für die Stützung ermittelt Struktur wird vorgeschlagen. Die wichtigsten Forschungsergebnisse lauten wie folgt: Beim Abbau von Kohleflözen verlagert sich der Schwerpunkt der darüber liegenden Schichten auf der gesamten Arbeitsfläche auf die Seite des Steinbruchs, und die Stützstruktur, die aus Füllkörpern und Bolzen am Straßenrand besteht, wird wirksam hemmt die Verformung der Fahrbahn, wobei der Füllkörper am Straßenrand eine Schlüsselrolle spielt; Der obere Bolzen ist im Bergbauprozess einer größeren Belastung ausgesetzt als der seitliche Bolzen, sodass der obere Bolzen hauptsächlich die Stabilität der Fahrbahn aufrechterhält und der seitliche Bolzen die Rolle der Verstärkung der Seite und der Verhinderung der Extrusion spielt. Die Breite des Füllkörpers am Straßenrand sollte etwa 2,5 m betragen, und der Kunststoffversagensbereich kann bei dieser Breite gut kontrolliert werden.

Die Technologie zur Sicherung von Fahrspuren entlang von Kohlepfeilern hat dem Kohlebergbau in China günstigere technische Vorteile und wirtschaftliche Vorteile gebracht und stellt einen großen Durchbruch bei der Instandhaltung von Fahrspuren ohne Kohlepfeiler dar1,2. Chinesische Wissenschaftler haben zahlreiche Studien zur Anwendung dieser Technologie aus verschiedenen Blickwinkeln durchgeführt. Das He3,4,5-Team hat ein mechanisches Modell der „umgebenden Felsstruktur – Straßenseitenstützkörper“ unter verschiedenen Dachpositionen erstellt und auf der Grundlage dieses Modells die umgebenden Felskontrolltechnologien zum Dachschneiden und zur Druckentlastung vorgeschlagen, wie z. B. konzentrierte Vorspaltung Sprengungen, Ankerkabel mit konstantem Widerstand und großer Verformung und dichte Einzelpfeiler neben der Fahrbahn, die den Grundstein für die erfolgreiche Umsetzung des Dacheinschnitts und der Druckentlastung entlang der Fahrbahn legten. Zhu6 und andere erstellten das Zuverlässigkeitsanalysemodell der Stützstruktur für die seitliche Tropfenrückhaltung beim vollmechanisierten Kohlebergbau entsprechend der großen Verformung des umgebenden Gesteins und vielen Zufallsvariablen in den mechanischen Parametern des umgebenden Gesteins und erhielten die Berechnungsformel dafür Zuverlässigkeit der Tragstruktur. Zhang7,8,9,10 verwendete „drei hohe“ Bolzen + Ankerkabelträger für die anfängliche Unterstützung, Ankerkabelträger + Vergussmasse für die erweiterte Verstärkung, I-förmigen Stahlträger + Gelenkdachträger für Hilfsunterstützung, Pastenmaterialpumpen und Füllen für den Bau Die Wand in der Einfahrt auf der Tropfenseite hält die Fahrbahn aus weichem Gestein mit hohem Bodendruck in einem 1000 m tiefen Bohrloch fest, wodurch die starke Verformung der Seite und des Dachs der Einfahrt auf der Tropfenseite in der Tiefe effektiv kontrolliert wird. Hua11,12,13 führte eine eingehende Studie über die Verformungs- und Versagensmechanismen des umgebenden Gesteins des Tropfenseiteneingangs unter der Bedingung eines Tiefbrunnen-Verbunddachs durch und schlug Unterstützungsgegenmaßnahmen und technische Schemata für eine „schrittweise Verstärkung in allen Phasen“ vor „ und „Stärkung des Oberflächenschutzes“ für den Tropfenseiteneintritt unter der Bedingung eines Tiefbrunnen-Verbunddachs, die in der Produktion gute Ergebnisse erzielt haben. Gleichzeitig haben in- und ausländische Experten auch fruchtbare Erfolge in den Bereichen dynamische Katastrophen14,15, fahrbahnseitige Unterstützung16,17 und Kontrolle der fahrbahnumgebenden Gesteinsverformung18,19,20 im Prozess der Bergung seitlicher Einfahrten erzielt.

Es ist ersichtlich, dass die Rückhaltung von Tropfenseiteneinträgen im künftigen Kohlebergbau immer noch eine sichere und effiziente Bergbautechnologie ist21,22,23, es gibt jedoch immer noch viele technische Probleme bei dieser Technologie unter den Bedingungen komplexer geologischer Bedingungen und hohem dynamischen Druck in der Kohle tiefe und andere bedingungen. Daher wird in dieser Arbeit die Abbaufläche der Tropfenseiteneintrittsrückhaltung für den Aufwärtsabbau eines geneigten Kohleflözes im Kohlebergwerk Beipingdong als Hintergrund betrachtet, das Versagensgesetz des umgebenden Gesteins bei der Tropfenseiteneintrittsrückhaltung für den Aufwärtsabbau von geneigten Kohleflözen untersucht und Optimiert die Stützstruktur auf der Grundlage der Verformungs- und Versagensgesetze des umgebenden Gesteins und liefert Ideen für den sicheren Abbau von Steinkohlenflözen in ähnlich geneigten Kohleflözen.

Die Arbeitsfläche 5449 der Kohlemine Beipingdong liegt im Wusi-Bergbaugebiet. Die Ostseite der Arbeitsfläche liegt in der Nähe der Arbeitsfläche 5447 und die Westseite ist das nicht bergbauliche Gebiet; Der Boden besteht aus hohen Bergen ohne Gebäude. Der Lufttunnel 5449 übernimmt hauptsächlich vier Kohleflöze mit guter Qualität. Die Mächtigkeit des Kohleflözes beträgt 1,0–1,4 m, die durchschnittliche Mächtigkeit der Kohle beträgt 1,2 m, der Neigungswinkel des Kohleflözes beträgt etwa 29°, die Arbeitsfläche ist groß, der Neigungswinkelbereich beträgt 12°–55°, der Durchschnitt liegt bei 25° °. Die direkte Oberseite von Kohleflöz 4 in der Arbeitsfläche besteht aus dunkelgrauem schwarzem Sandschlammstein, der Pflanzenfossilien und Eisenknollen enthält, mit einer Mächtigkeit von 0–10,8 m und einer durchschnittlichen Mächtigkeit von 5,4 m; Der direkte Boden der Arbeitsfläche besteht aus grauschwarzem Sandschlammstein, der Pflanzenwurzelfossilien enthält, mit einer Mächtigkeit von 0,9–4,24 m und einem Durchschnitt von 1,73 m; Das Hauptdach der Ortsbrust besteht aus 4,17 m dickem Feinsandstein. Das Histogramm der Ober- und Unterseite des Kohleflözes ist in Abb. 1 dargestellt.

Umfassendes Histogramm von 5449 Ortsbrust.

Der Abschnitt der Luftfahrbahn 5449 im Kohlebergwerk Beipingdong ist trapezförmig, die linke Seitenhöhe der Fahrbahn beträgt 2000 mm, die rechte Seitenhöhe beträgt 2400 mm, die Fahrbahnbreite beträgt 2500 mm und die Nettoquerschnittsfläche der gesamten Fahrbahn beträgt 4,4 m2. Der Fahrbahnabschnitt und die Anordnung der Ankerbolzen sind in Abb. 2 dargestellt.

Bolzengitterabschnittsunterstützung der Luftfahrbahn in der Ortsbrust 5449.

Durch ein ähnliches Simulationsexperiment werden das dynamische Entwicklungsgesetz des Abraumkollapses unter der technischen Bedingung der Beibehaltung des seitlichen Tröpfcheneintritts in der Arbeitsfläche 5449 des Kohlebergwerks Beipingdong sowie der Einfluss der Wiederherstellung der Arbeitsfläche auf die Verformung des die Fahrbahn umgebenden Gesteins analysiert. Aufdeckung der Rolle des Bolzens bei der Eindämmung der Straßenverformung während des Bergbaus, wodurch der Bolzen ermittelt wird, der eine Schlüsselrolle bei der Straßenbefestigung spielt, und die Anordnung der Straßenbolzenhalterung weiter optimiert wird.

Das experimentelle Simulationsplattformgerät kann die Modellgröße von 2000 mm × 500 cm × 1400 mm aufnehmen. Basierend auf der Größe des Modellversuchsgeräts und den geologischen Produktionsbedingungen vor Ort wurde ein physikalisches Ähnlichkeitsmodell (Länge × Breite × Höhe = 1500 mm × 500 mm × 1200 mm) entlang der Neigung der Ortsbrust verlegt. Das Ähnlichkeitsverhältnis zwischen den einzelnen physikalischen Größen sollte die folgende Beziehung erfüllen: Geometrisches Ähnlichkeitsverhältnis \(C_{L} = 20:1\), die lichte Höhe und Breite der Modellfahrbahn betragen 100 mm bzw. 125 mm, die Gewindestange aus Messing wird zur Simulation des Ankerbolzens verwendet. Gemäß dem geometrischen Ähnlichkeitsverhältnis beträgt die Länge jedes Ankerbolzens 900 mm und der Reihenabstand zwischen den Ankerbolzen 40 mm; Dichteähnlichkeitsverhältnis ist \(C_{\gamma } = 2: 1\). Spannungsähnlichkeitsverhältnis \(C_{\sigma } = 40:1\), die gleichmäßige Belastung, die auf den oberen Teil des Modells ausgeübt wird, beträgt durch ähnliche Umwandlung 0,225 MPa.

Im Modell werden Flusssand, Kalk, Gips und Wasser als gleichartige Materialien im vorgegebenen Verhältnis für Gesteinsschichten unterschiedlicher Lithologie gleichmäßig vermischt. Holzstreifen werden zur Simulation des Kohleflözabbaus verwendet. Der Anteil der verwendeten Materialien für ähnliche Materialmodelle stimmt strikt mit Tabelle 1 überein. Die Gesamtansicht des Modells ist in Abb. 3 dargestellt, und die Position jedes Überwachungspunkts ist in Abb. 3 dargestellt. Um die Grenze zu verhindern Um den durch die unebenen vier Wände der Plattform während des Experiments verursachten Effekt zu verhindern, wird vor dem Auflegen des Modells eine Kunststofffolie auf die vier Wände des Prüfstands gelegt und mit Schmieröl versehen. Im Verlauf des Experiments werden die Füllmaterialien neben der Fahrbahn als gewöhnliche elastoplastische Materialien eingebaut.

Gesamtansicht des Modells.

Während des Experiments werden fünf Überwachungslinien in 1 m, 2 m, 3 m, 4 m und 5 m Höhe über dem Kohleflöz angeordnet, wie in Abb. 4 dargestellt. Die Koordinaten der Überwachungspunkte und die Anfangskoordinaten jedes Abbaus werden aufgezeichnet. und die Veränderungen der darüber liegenden Schichten während des Bergbaus werden aufgezeichnet.

Aufbau der Überwachungslinie.

Der Prozess des Kohlebergbaus geht häufig mit dem Zusammenbruch der darüber liegenden Schichten einher. Als einer der wichtigen charakteristischen Parameter steht die Verschiebung der Schichten in engem Zusammenhang mit der Stabilität des umgebenden Gesteins der Fahrbahn. Daher wird der Zusammenhang zwischen den fünf Überwachungslinien über der Fahrbahn und dem Bergbau sowie dem Einsturzprozess der darüber liegenden Schichten dargestellt, wie in den Abbildungen dargestellt. 5 und 6. Kombiniert mit Abb. In den Abbildungen 5 und 6 können wir das dynamische Entwicklungsgesetz des Zusammenbruchs darüber liegender Schichten bei unterschiedlichem Abbaufortschritt erkennen.

Änderung der Regel für die vertikale Verschiebung der Dachgesteinsschicht über der Ortsbrust während des Bergbaus.

Einsturzprozess des Abraums während des Bergbaus.

(1) Im Anfangsstadium, wenn die Abbaufläche eine Tiefe von 6 m und 7 m erreicht, treten Dachsenkungen oberhalb der Fahrbahn auf, die Senkung ist jedoch gering. Die Senkung des Kohledachs ist größer als die des Fahrbahndachs und die maximale Verschiebung beträgt 182,1 mm bei 2 m über der Ortsbrust; Durch den Einfluss des Bergbaus werden die Schichten oberhalb der Goaf-Seite voneinander getrennt. Der Trennbereich reicht bis 16 m über dem Goaf. Die darüber liegenden Schichten haben eine große Fläche mit überhängenden Dächern und brechen durch den Bergbau ein. Der Füllkörper neben der Fahrbahn muss die vertikale Belastung einiger überstehender Dachschichten aufnehmen. Dadurch wird ein kleiner Teil der Gesteinsmasse an der Oberfläche des Füllkörpers neben der Fahrbahn abgequetscht.

(2) Der Einsturz aller niedrig gelegenen Gesteinsschichten auf der Goaf-Seite führt zu einem starken Anstieg des Absinkens der darüber liegenden Gesteinsschichten, wodurch sich die Spannung auf der Goaf-Seite konzentriert, was zu einer erneuten Trennung von hoch gelegenen Gesteinsschichten führt. Das eingestürzte Gestein wird nach und nach verdichtet, um die hochgelegenen Gesteinsschichten zu stützen, wodurch der Trend zum Biegen und Absinken der hochgelegenen Gesteinsschichten etwas verlangsamt wird. Die maximale Setzung liegt 5 m über der rechten Fahrbahnseite und die maximale Setzung beträgt 359,6 mm; Der Riss an der oberen rechten Seite der Fahrbahn erstreckt sich bis zum oberen Teil der Fahrbahn, und die gesamte darüber liegende Gesteinsschicht bricht entlang des Risses und setzt sich zur Steinbruchseite hin ab. Als einzige Tragkonstruktion muss der fahrbahnseitige Füllkörper die Last einer größeren Fläche an hängendem Dachgestein tragen, wodurch der fahrbahnseitige Füllkörper stark gequetscht und zerstört wird und seine Tragfähigkeit verliert.

Im Verlauf eines ähnlichen Simulationsexperiments wird die Spannung des Ankerbolzens in Echtzeit überwacht, und die Verteilung des Ankerbolzens und des Sensors ist in Abb. 7 dargestellt.

Verteilung von Ankerbolzen und Ankerbolzenkraftsensor.

Während des Experiments wird ein Abschnitt des Ankerbolzens entsprechend der Anordnung des Ankerbolzens in der Luftfahrbahn der Arbeitsfläche 5449 des Kohlebergwerks Beipingdong angebracht, um die axiale Spannung des Ankerbolzens während des Abbauprozesses zu überwachen. Die axiale Belastung des Ankerbolzens während des Versuchs ist in Abb. 8 dargestellt.

Spannungsschwankungen der Ankerstange.

Wie in Abb. 8 dargestellt, beginnt in der Anfangsphase des Bergbaus die Spannungsamplitude des M1-Ankerbolzens zuzunehmen, und die des M2-Ankerbolzens beginnt ebenfalls anzusteigen, ist jedoch etwas kleiner als die von M1, während die von M3, M4- und M5-Ankerbolzen sind relativ schonend. Bei einer Abbautiefe von fast 8 m muss M1 dem Druck der Fahrbahn und der darüber liegenden Schichten im Gestein standhalten. Wenn der Gesteinsabbau abgeschlossen ist und das Gleichgewicht erreicht ist, ist daher die Kraft auf den M1-Bolzen am größten. Wenn die M3-Schraube die Grenzbelastung erreicht, der sie standhalten kann, bricht sie und versagt. Daher fällt die Kraft auf den Bolzen plötzlich stark ab und nimmt mit dem Abbau weiter ab, nachdem sie auf einen bestimmten Wert gefallen ist. Die Kraftwachstumsrate der Ankerstangen M4 und M5 ist stabil und gering, und die Kraft der Ankerstange M5 ist im gesamten Prozess immer größer als die der Ankerstange M4.

Aus dieser Analyse geht hervor, dass die Dachbolzen eine Schlüsselrolle bei der Begrenzung der Fahrbahnverformung während des Abbauprozesses der Trümmerseitenfahrbahn spielen, wobei insbesondere die Bolzen auf beiden Seiten der Fahrbahn einer großen Belastung ausgesetzt sind, und zwar hauptsächlich die Seitenbolzen spielen eine Rolle bei der Stärkung der Stabilität der Seite, um das Auftreten eines Wandeinsturzes zu verhindern.

Gemäß dem Gesetz der Gesteinsschichtzerstörung in einem ähnlichen Simulationsexperiment ist beim Abbau von Tröpfchen mit seitlichem Eintritt die Straßenseitenstütze die Haupttragstruktur, die eine entscheidende Rolle für die Stabilität der Fahrbahn spielt. Im Experiment wurde die Breite der Fahrbahnrandfüllung als fester Wert für das Experiment angenommen. In diesem Abschnitt wurde die Breite der Fahrbahnseitenstützen als Schlüsselvariable untersucht und die FLAC3D-Simulationssoftware verwendet, um die Verteilung der Kunststoffzonen unter verschiedenen Straßenseitenstützen zu simulieren. Der Zweck besteht darin, die beste Füllkörperbreite daneben zu simulieren und zu bestimmen Fahrbahn.

Größe des numerischen Simulationsmodells: Länge × Höhe × Breite = 100 m × 50 m × 50 m. Für das numerische Modell von 50 m beträgt die durchschnittliche Dicke des Kohleflözes 1,2 m, die vergrabene Tiefe des Kohleflözes beträgt 600 m, das Einheitsgewicht des Gesteins beträgt 25 kN/m3 und die durchschnittliche Dichte der Gesteinsschicht beträgt 2700 kg/ m3 und die anfängliche vertikale Spannung, die auf die Oberseite des Modells ausgeübt wird, beträgt P = 9,0 MPa. Das gesamte Modell ist in 970.587 Einheiten und 174.743 Knoten unterteilt. Das numerische FLAC3D-Simulationsmodell wird wie in Abb. 9 dargestellt erstellt. Die in FLAC3D eingebettete FISH-Sprache wird verwendet, um das Unterstützungssystem des numerischen Modells entsprechend der Anordnung des Bolzens in der ursprünglichen Minenschachtfahrbahn zu erstellen. Der Bolzen wird kreisförmig in das Modell eingetrieben und mit einer gewissen Vorspannung versehen. Das Modell des Bolzenstützsystems ist auch in Abb. 9 dargestellt. Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Gesteins sind in Tabelle 2 dargestellt.

Schematische Darstellung des numerischen Berechnungsmodells.

Um möglichst nahe an der tatsächlichen Situation vor Ort zu sein, wird bei der Berechnung das Mohr-Coulomb-Modell verwendet. Im Simulationsprozess wird davon ausgegangen, dass das Modell unter hydrostatischem Druck steht, d Auf die Oberseite werden Spannungsrandbedingungen angewendet. Auf diese Weise werden die untere Grenze, die vorderen und hinteren Grenzen sowie die linken und rechten Grenzen des Modells festgelegt. Das gesamte Modell unterliegt der Erdbeschleunigung, und auf die Oberseite wird eine gleichmäßige Last in Höhe des Abraumgewichts ausgeübt.

Die Verteilungseigenschaften der umgebenden Gesteinsplastikzone sind der Schlüsselindikator für die Stabilitätskontrolle des umgebenden Gesteins. Die Bildung der umgebenden Gesteinsplastikzone der Fahrbahn ist das Ergebnis mehrerer Faktoren. Die Form der plastischen Zone wird hauptsächlich durch den Spannungszustand des umgebenden Gesteins beeinflusst. Daher untersucht dieser Abschnitt den Zusammenhang zwischen der Breite des Füllkörpers und der Verteilung der plastischen Zone und untersucht die Stabilität der Fahrbahn aus der Perspektive der plastischen Zone. Das Wolkenverteilungsdiagramm der Kunststoffsparte nach der Simulationsrechnung ist in Abb. 10 dargestellt.

Verteilungsdiagramm der plastischen Unterscheidung verschiedener Füllkörper.

Die vergleichende Analyse von Abb. 10 zeigt Folgendes:

Wenn die Breite des Füllkörpers 0,5 m und 1 m beträgt, reicht die Festigkeit des Füllkörpers aufgrund seiner unzureichenden Breite bei weitem nicht aus, um das Dach zu stützen, so dass die plastische Zone zu diesem Zeitpunkt groß ist und die plastische Versagenszone groß ist Sehr entwickelt und vernetzt, der Füllkörper neben der Fahrbahn weist sowohl Zug- als auch Schubversagen auf und das umgebende Gestein der Fahrbahn ist stark beschädigt.

Bei einer Vergrößerung der Füllkörperbreite auf 1,5 m und 2 m beträgt die Kunststofffläche deutlich weniger als 0,5 m und 1 m. Das plastische Versagen am Fahrbahndach beginnt sich auf das Füllkörperdach zu verlagern und nimmt ab. Beim Straßendachfelsen handelt es sich überwiegend um Schubversagen. Bei einer Vergrößerung der Füllkörperbreite auf 2,5 m und 3 m verringert sich die Fläche der Kunststoffzone erheblich und das Phänomen der Verbindung der Kunststoffzonen untereinander kann besser kontrolliert werden.

Aus Abb. 10e, f ist ersichtlich, dass bei einer Vergrößerung der Breite des Füllkörpers auf einen bestimmten Wert die Vergrößerung der Breite nicht dazu führt, dass der Bereich der plastischen Zone mit zunehmender Breite abnimmt, sondern zu einem stabilen Zustand tendiert . Eine Vergrößerung der Füllkörperbreite kann in Teilbereichen zu einer Vergrößerung des plastischen Zonenbereichs führen. Daher stehen der Verteilungsbereich der plastischen Zone und die Breite des Füllkörpers in einer konkaven Parabelbeziehung. Unter Berücksichtigung der Fahrbahnstabilität, der Schwierigkeit der Straßeninstandhaltung und der Wirtschaftlichkeit sollte die beste Füllkörperbreite etwa 2,5 m betragen.

Beim Zurückhalten des Tropfens auf der Seite des Tropfens verschiebt sich der Schwerpunkt der darüber liegenden Schichten der gesamten Ortsbrust auf die Seite des Tropfens. Die aus fahrbahnseitigem Füllkörper und Ankerstange bestehende Tragkonstruktion hemmt wirksam die Verformung der Fahrbahn, wobei dem fahrbahnseitigen Füllkörper eine Schlüsselrolle zukommt.

In der Bolzenstruktur trägt der obere Bolzen im Abbauprozess eine große Belastung im Verhältnis zum seitlichen Bolzen, so dass der obere Bolzen hauptsächlich die Stabilität der Fahrbahn aufrechterhält und der seitliche Bolzen die Seite stärkt und verhindert, dass die Seite gequetscht wird.

Der Bereich der plastischen Zone des umgebenden Gesteins der Fahrbahn unter verschiedenen Breiten wird durch numerische Simulation simuliert, und die optimale Breite des Füllkörpers sollte aus Sicht der Fahrbahnstabilität, der Schwierigkeit der Straßeninstandhaltung und der Wirtschaftlichkeit etwa 2,5 m betragen, so dass der Bereich des plastischen Versagens unterschritten wird Die Breite lässt sich gut steuern.

Die zur Untermauerung der Ergebnisse dieser Studie verwendeten Daten sind auf Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Kang, H. et al. Umgebende Gesteinsverformungseigenschaften und Unterstützungstechnologie zur Rückhaltung mit tiefem Tropfeneinbruch. J. Rock Mech. Ing. 29(10), 1977–1987 (2010).

Google Scholar

Bai, J., Zhou, H., Hou, C., Tu, J. China Univ. Mindest. Technol. 02, 59–62 (2004).

Google Scholar

He, M. et al. Kontrolle der umgebenden Felsstruktur und technische Anwendung des seitlichen Tropfeneintritts mit Dacheinschnitt und Druckentlastung. J. China Univ. Mindest. Technol. 46(5), 959–969 (2017).

Google Scholar

Zhang, G., He, M., Yu, X. & Huang, Z. Studie zur pfeilerfreien Bergbautechnologie des Steinbruchschneidens und der Top-Entry-Formation in der Schutzschicht des Kohlebergwerks Baijiao. J. Min. Sicher. Ing. 28(04), 511–516 (2011).

Google Scholar

Chen, S. et al. Forschung zu Schlüsselparametern des seitlichen Tropfeneintrags beim Tiefschneiden von Dachtröpfchen und seiner technischen Anwendung. Geotechnik. Mech. 40(1), 12 (2019).

Google Scholar

Zhu, C., Zhang, D., Shi, S. & Miao, X. Zuverlässigkeitsanalyse der Tragstruktur für die seitliche Tropfeneintragsrückhaltung beim vollmechanisierten Kohlebergbau. J. Coal Ind. 02, 141–144 (2006).

Google Scholar

Zhang, N., Chen, H. & Chen, Y. Der Fall des Tropfenrückhalteprojekts mit seitlichem Eintritt in der weichen Gesteinsstraße mit hohem Bodendruck des 1000 Meter tiefen Bohrlochs. J. Coal Ind. 3, 8 (2015).

Google Scholar

Zhang, N. et al. Theorie und Praxis der umgebenden Gesteinskontrolle zur Rückhaltung von Tröpfchen mit seitlichem Eintritt. J. Coal Ind. 8, 7 (2014).

Google Scholar

Zhang, N. et al. Bürstenexpansions-Reparaturtechnologie und Anwendung der Tröpfchenrückhaltung in tiefen Bohrlöchern. J. Rock Mech. Ing. 33(3), 468–474 (2014).

CAS Google Scholar

Zhao, Y. et al. Optimierung der umgebenden Felsstruktur des Tropfen-Seiteneingangs mit dickem, hartem Dach, das einen kilometertiefen Brunnen direkt abdeckt. J. Min. Sicher. Ing. 000(005), 714–720 (2015).

Google Scholar

Hua, X. & Yang, P. Studie zu dynamischen Entwicklungsmerkmalen der Bodenverformung des Tropfenseiteneintritts mit großem Querschnitt in tiefen Minen. J. China Univ. Mindest. Technol. 47(3), 8 (2018).

Google Scholar

Hua, X. et al. Experimentelle Studie zum Evolutionsmechanismusmodell des Bodenhubs der seitlichen Tropfenrückhaltung in einem tiefen Bergwerk. J. Min. Sicher. Ing. 35(1), 9 (2018).

Google Scholar

Yang, P. et al. Experimentieren Sie mit den Dachverformungseigenschaften des Tropfenseiteneingangs unter der Bedingung eines Tiefbrunnen-Verbunddachs und mit Kontrollmaßnahmen. J. Min. Sicher. Ing. 34(6), 8 (2017).

Google Scholar

Meng, Q. Schlüsseltechnologien für die umgebende Gesteinskontrolle bei der Rückhaltung von Tröpfchenseiteneintritten in stark gasreichen Arbeitsflächen. Kohlewissenschaft. Technol. 46(S2), 39–43 (2018).

Google Scholar

Cheng, H., Kong, F., Cheng, H. & Wei, W. Anwendung der Dreieckskohleregulierung und der Entnahmebedingungen für die Tropfenseiteneintrittsreservierung in drei vollständig mechanisierten Abbauflächen mit weichem Gestein und Gesteinsbruch. Kohletechnologie. 39(11), 3 (2020).

Google Scholar

Zhang, Y., Zhang, Mindest. Res. Entwickler 042-005 (2022).

Wang, F., Shang, J. & Zhao, B. et al. Merkmale der umgebenden Felsstruktur mit seitlichem Zugang zum Tropfen mit Dacheinschnitt und Druckentlastung sowie Ankerkabelverstärkungsunterstützungstechnologie. J. Rock Mech. Ing. 040-011 (2021).

Wang, K., Yang, G., Wang, P. & Li, C. Studie über Verformungs- und Versagenseigenschaften und Kontrolle der Tröpfchenseiteneintrittsrückhaltung in weichem, dickem Kohleflöz. Geotechnik. Mech. 43(07), 1913–1924+1960 (2022).

Google Scholar

Bai, J. et al. Spannungskontrolle und Mechanismus zur Verstärkung des umgebenden Gesteins sowie Anwendung einer Tropfenrückhaltevorrichtung mit Materialfüllung mit hohem Wassergehalt. Kohlewissenschaft. Technol. 50(6), 13 (2022).

Google Scholar

Zhang, J., Jiang, H., Miao, J. Min. Sicher. Ing. 30(02), 159–164 (2013).

Google Scholar

Liu, P. et al. Eine Fallstudie zur umgebenden Gesteinsverformungskontrolltechnologie einer tropfenseitigen Kohlegesteinsstraße in einem geneigten Kohleflöz einer Mine in Guizhou, China. Prozesse 10(5), 863 (2022).

Artikel Google Scholar

Liu, P. et al. Physikalische Ähnlichkeitssimulation der Verformungs- und Versagenseigenschaften von Kohlegesteinsanstiegen unter dem Einfluss wiederholten Abbaus in nahegelegenen Kohleflözen. Energien 15(10), 3503 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Gao, L., Liu, PZ, Zhang, PD et al. Einfluss der Bruchtypen des Hauptdachs auf die Stabilität des umgebenden Gesteins der tropfenseitigen Kohle-Gesteins-Straße in geneigten Kohleflözen und ihre technische Anwendung. Ziel Geol. Entdecken. 1–8 (2022).

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Diese Arbeit wurde von den National Natural Science Foundations of China (Grant No. 52274117) unterstützt.

College of Resources, Environment and Safety Engineering, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan, 411201, China

Hao Wu, Qingfeng Li, Chuanqu Zhu und Liao He

Institut für Bergbautechnik, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan, 411201, China

Qingfeng Li

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HW und QL verfassten den Haupttext des Manuskripts und CZ bereitete alle Abbildungen vor. Alle Autoren haben das Manuskript überprüft.

Korrespondenz mit Hao Wu.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Wu, H., Li, Q., Zhu, C. et al. Studie zum Versagensgesetz des umgebenden Gesteins in geneigtem Kohleflöz mit Tropfenseiteneintritt. Sci Rep 13, 973 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-28238-3

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Eingegangen: 26. Oktober 2022

Angenommen: 16. Januar 2023

Veröffentlicht: 18. Januar 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-28238-3

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