石槽村煤矿地应力测试及回采巷道支护研究

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本文以宁东矿区石槽村煤矿回采巷道支护问题为背景,通过研究石槽村煤矿巷道围岩赋存状况,掌握开采地质条件,对巷道支护稳定进行评价,并采用合适的支护理论及方法,采用锚杆条带碹支护体系作为石槽村煤矿020203工作面回采巷道的支护方式,以实现石槽村煤矿回采巷道的安全合理支护。主要内容包括:(1)对石槽村煤矿巷道围岩赋存环境及原有钻孔柱状图进行了调查分析,对回采巷道顶板进行了围岩取芯,确定了顶板类型及围岩的物理力学性质,顶板类型属于下软上硬型顶板,顶板岩性以泥岩和砂岩为主,砂岩为含水层。(2)对回采巷道所在区域的地应力进行了测试及分析,并得出了石槽村煤矿两处测点的地应力大小及方向,从地应力测量结果中发现最大应力为水平应力,煤矿主要的运输大巷的布置是与最大水平主应力方向是平行的,布置合理,但是大部分的工作面回采巷道的轴线方向都与最大主应力夹角较大,巷道一侧会出现应力集中现象;(3)针对石槽村煤矿回采巷道的破坏特点,并结合顶板岩性分析及地应力测试结果,应用大型有限差分软件FLAC3D对原有支护形式和锚杆条带碹支护形式进行了比较,认为条带碹支护方式具有支护可靠,围岩应力水平较小的优点,采用锚杆条带碹作为回采巷道的支护方式;(4)对条带碹的支护原理进行了分析,该支护既有柔模条带碹整体支护的刚性,又有锚杆支护的柔性和主动支护的优点,使得围岩和支护体形成了一个柔性稳定体,而且该方式施工快,整体性好,综合考虑石槽村煤矿巷道的地质条件,在顶板泥岩软化,锚杆失去作用的情况下,条带碹支护依然支护效果良好,并对条带碹支护支护参数进行了确定,利用数值模拟验证了支护效果及稳定性。
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