【摘 要】
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以安家岭二矿9煤主运大巷通过软弱黏土结构陷落柱为工程背景,针对原设计的“锚杆+锚索+金属网+29U型钢”支护方案巷道顶底板围岩变形大、支护效果差的问题,基于能量平衡理论,采用数值模拟和相似模拟实结合的方法,通过巷道围岩应力分布和变形规律分析对比,提出了“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架+粉煤灰壁后充填”让压支护方案,通过对两种支护方案的技术分析和经济对比,验证了“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支
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以安家岭二矿9煤主运大巷通过软弱黏土结构陷落柱为工程背景,针对原设计的“锚杆+锚索+金属网+29U型钢”支护方案巷道顶底板围岩变形大、支护效果差的问题,基于能量平衡理论,采用数值模拟和相似模拟实结合的方法,通过巷道围岩应力分布和变形规律分析对比,提出了“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架+粉煤灰壁后充填”让压支护方案,通过对两种支护方案的技术分析和经济对比,验证了“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架+粉煤灰壁后充填”让压支护方案合理性。通过采集安家岭二矿9煤主运大巷陷落柱围岩岩芯,实验室测定围岩密度、无侧限单轴抗压强度等物理力学参数,经过计算获得围岩的弹性模量（E）、粘聚力（c）、内摩擦角（）,为数值模拟和相似模拟提供了基础数据。针对现场观测获得的陷落柱处巷道围岩松软,变形量较大等相关信息,基于能量平衡理论,提出了利用粉煤灰进行壁后充填,释放围岩弹性能,体现让压理念的支护方案,通过粉煤灰压缩实验和能量平衡理论,计算得到了粉煤灰充填层的厚度。运用数值模拟软件,建立“锚杆+锚索+金属网”支护、“锚杆+锚索+金属网+29U型钢支架”、“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架”、“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架+粉煤灰壁后充填”四种支护条件下数值模拟模型,分析了围岩应力场分布与巷道围岩变形规律。在数值模拟计算基础上,利用相似模拟实验台建立“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架”、“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架+粉煤灰壁后充填”两种支护方案相似模型,根据三维摄影系统对模型与支架的位移监测结果,对比了有无粉煤灰时巷道围岩变形量,确定了“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架+粉煤灰壁后充填”支护方案,通过粉煤灰壁后充填让压,降低了巷道围岩变形,达到了保障巷道正常安全使用的目标。对“锚杆+锚索+金属网+钢管混凝土支架+粉煤灰壁后充填”支护和原有巷道支护方案进行了技术经济对比分析,在没有增加巷道支护材料成本的前提下,大大提高了巷道支架的抗变形能力,取得了良好的支护效果。
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