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巷道支护技术是煤炭开采中的一项关键技术。安全、合理、有效的巷道支护是保证矿井高产高效的必要条件。锚固支护在提高支护效果,减轻劳动强度,提高巷道断面利用率,简化回采面端头区维护工艺等方面具有突出的优越性。
本论文在阳泉矿区广泛推广应用锚固支护技术的基础上,针对该矿区不同工程地质条件下不同位置的巷道,分别对二次动压尾巷、极松散综放面巷道、大断面综放面巷道及靠采空区综放面巷道进行不同支护形式的数值模拟分析与稳定性评价。针对阳泉15#煤层一次动压巷道和实体煤巷道进行正交数值分析与支护参数优化,由此确定所研究巷道锚固支护参数,并进行综合评价和优化决策。它不仅可以进一步节省支护的费用,提高矿区的经济效益,更重要的是使阳泉矿区对应用锚固支护技术进一步建立信心,巩固和发展锚固支护技术。
参数优化设计步骤:首先,针对不同巷道和支护参数,选定设计因素进行正交实验设计,该方法通过少量的实验就可以根据对结果的比较、分析求得最优解。其次,以数值分析作为主要的研究手段,即采用FLAC对所有实验进行数值模拟,并分别得出相应的巷道稳定安全系数、顶底板变形相对收敛率、两帮变形收敛率作为评价准则。再次,针对不同的评价准则,利用正交实验的优化分析,得到相应准则下的最优方案。最后,再利用灰色理论中的关联度分析,综合分析根据不同评价准则所得到的优化方案,考虑支护费用的因素,进行支护方案的最优化决策,以达到全局优化。