黄玉川煤矿回采巷道支护技术研究

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巷道的合理支护是保证矿井安全生产的必备条件,特别是随着开采加深,围岩压力显现严重,巷道维护越来越困难。针对松软煤岩回采巷道的支护,更是支护领域的难题。目前,锚网索复合支护在生产实践和理论方面均是一种先进的支护方式。在软岩巷道中把这种支护方式能够应用好的话,必定可以获得相当大的价值。本论文采用实验室实验、理论分析、工程实践和现场监测相结合的方法,对软岩巷道锚网索复合支护技术进行了系统研究。通过现场取样,在内蒙古科技大学矿业工程学院实验室对围岩的物理力学参数进行测定,为设计提供基础数据;根据黄玉川煤矿6上煤层回采巷道出现的具体问题,结合巷道围岩破坏类型与机理、锚杆(锚索)支护理论、影响锚杆支护质量因素分析,以此为依据进行巷道支护理论研究;根据松动圈的物理状态和测试机理,比较各类测试方法,运用超声波探测法,选取PDH-2型声波检测仪器的单孔探测法对现场进行实测,6上煤-540m水平回风巷道松动圈的范围为1.34m~1.60m,依照围岩松动圈分类依据,此围岩属于中松动圈,是软岩。参考软弱围岩的支护原则和形式,选择了“锚杆+锚索+金属网+W钢带”的支护方式;基于松动圈支护理论分析,采取组合拱理论、悬吊理论对锚杆的参数进行计算;根据参数的计算结果,初选四种支护方案,采用FLAC3D数值软件模拟各个设计方案不同方向的应力云图、位移云图和塑性区分布等,绘制巷道围岩位移折线图和径向应力(压应力)折线图对模拟结果进行进行详细的定性与定量对比分析,确定最终支护方案。之后采用后处理软件Tecplot,选取具有代表性的位移云图和最大主应力图对最终支护方案进行确认;在回采巷道的掘进期和回采期,采用“十”字布点法对巷道顶底板、两帮位移观测,运用双高度顶板离层指示仪对深基点和浅基点变形监测,锚杆拉力仪对杆体受力等数据的观测和汇总,绘制折线图进行分析,验证黄玉川煤矿6上煤层回采巷道实用有效的支护形式,为控制围岩变形,优化锚杆参数提供理论依据。
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