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矿井矩形巷道支护往往使用时间长、支护效果差、维护成本高;采用FLAC3D数值模拟软件等方法分析探讨锚杆锚索支护强度和稳定性;拟定锚杆锚索联合支护方案;现场应用表明,支护效果良好,充分发挥了围岩承载能力和锚杆支护强度高的优势.
基于锚杆锚索支护条件下围岩稳定性分析
【摘 要】
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矿井矩形巷道支护往往使用时间长、支护效果差、维护成本高;采用FLAC3D数值模拟软件等方法分析探讨锚杆锚索支护强度和稳定性;拟定锚杆锚索联合支护方案;现场应用表明,支护效果良好,充分发挥了围岩承载能力和锚杆支护强度高的优势.
【机 构】
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山西楼俊集团赵家庄煤矿,山西柳林033300
【出 处】
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江西煤炭科技
【发表日期】
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2021年4期
其他文献
为解决煤层开采过程中煤壁片帮问题,综合运用理论分析、试验研究等方法对浅壁注水工艺进行了可行性分析,并在开元煤炭有限责任公司9714工作面进行了现场实践.结果 表明:浅壁注水能够在工作面前方形成一层抗剪强度较高的粘结层,可提高煤壁的整体性与稳定性;当煤体含水率在2％～12％区间内时,内聚力和抗剪强度两项力学性能指标随着含水率的增加而逐渐递增,煤体抗压强度则与含水率呈反比关系;煤层浅壁注水工艺实施后煤壁片帮冒顶事故较过去降低了80％,片帮深度和影响范围也大幅缩减.
以斜沟煤矿18104工作面为实例,切眼拟采用扩安一体化施工工艺.施工期间用综掘机进行截煤扩帮,用滑移式临时支护装置进行临时支护,用电牵引安装叉车铺设轨道、运输液压支架等,用履带式起重机进行设备的吊装、移位,以及整机与部件安装、回撤,机械化程度更高.实践表明,切眼扩安一体化施工工艺既大大缩短了工期,又节省了大量人力、物力,取得了较好的效果.
为研究顶梁负载变化对支架支护稳定性和可靠性的影响,本文采用ADAMS仿真分析软件对掩护式液压支架顶梁在支护过程中的负载特性进行仿真分析,结果表明摩擦力的增加有利于维护液压支架整体的稳定性,同时提高极限承载能力,能够显著增加掩护液压支架顶梁的负载能力.
深部软岩巷道一般具有地应力大、围岩松软破碎以及围岩流变性大等特点,如支护措施不当,巷道围岩变形愈加剧烈,最终导致巷道破坏;以任楼煤矿Ⅱ7324S风巷的现场施工为实例,拟提出“超前预注浆加固-管缝锚杆超前护顶-长短锚索交替支护-窄煤柱注浆加固-喷、注浆封堵”全断面一次施工技术,以期实现高地应力松软煤层沿空掘巷“精准治断层”的目的 ;实践表明,巷道安全穿过断层,并顺利揭开了煤层.
针对13031工作面回风顺槽掘进过程中受动压影响巷道围岩变形量大、支护和后期维护困难等问题,运用摩尔-库伦模型建立数值模拟计算模型,对巷道围岩塑性变形变化过程进行研究分析,结合13031回风顺槽煤岩层物理特性,提出采用“高强度锚网索+喷浆”支护方案,并对应用效果进行现场监测.监测结果表明:顶底板位移量稳定在350 mm左右,两帮位移量稳定在310 mm左右,巷道围岩破坏变形量在允许范围内,达到支护效果要求.
采用数值模拟方法,分析在巷道综掘快速掘进过程中空顶条件下围岩稳定状态;通过对比不同空顶距条件下围岩位移量、应变状态分析,得出如下结论:空顶距超过4 m时,围岩位移量快速增加,而空顶距在3.2m时,围岩进入塑性松动状态.
结合黄陵一号煤矿1005回风顺槽现场地质条件,煤巷综掘工作面使用交错式超前支护装置作为临时支护方式代替传统的吊环前探梁和机载前探梁,扩大临时支护覆盖范围,有效的控制顶板,优化施工工艺,更大程度发挥了综掘机的掘进效率,进一步提升掘进装备水平.
为提高巷道掘进效率,缓解采掘接续紧张局面,通过对EBZ-160型综掘机进行优化改造,实现了机载锚杆钻机、临时支护装置与掘进机的有机结合,并基于下霍煤矿1306回风顺槽工程地质条件,设计了巷道支护方案,确定了掘锚护一体化综掘技术工艺.现场应用结果表明,采用上述工艺后下霍煤矿1306回风顺槽掘进效率明显提高,工人劳动强度与安全生产环境明显改善.
为解决工作面回采引起的超前支承压力对大巷围岩稳定性影响较大的问题,根据潞宁煤业22116工作面地质条件,选择爆破切顶的方法在距停采线最近的材料斜巷内进行切顶卸压.通过理论计算确定了爆破切顶卸压的关键参数,并在材料斜巷内采用“十字”布点法测定巷道围岩变形量.结果 表明:爆破切顶技术可有效切断超前支承压力的传递,减弱工作面回采引起的采区大巷失稳问题.
以黄陵矿业公司一号煤矿1008进风顺槽支护为背景;采用FLAC3数值模拟软件,建立数值模拟模型,分析影响巷道变形破坏情况以及最大应力集中区域位置、最大应力值、最大应力集中系数和巷道顶底板剪切破坏深度;在不减弱支护强度条件下,如何降低支护成本,提高支护效率与开机率,以期实现巷道快速掘进的目的 ;结合地质资料和现场实际,拟定两种支护方案进行优化选择.