杨柳矿采动底板巷道围岩变形机理及稳定控制

发布时间：2017-11-09 16:26

  本文关键词：杨柳矿采动底板巷道围岩变形机理及稳定控制

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【摘要】：我国大多矿井在设计巷道布置方式时,会选择在稳定性较高的底板岩层中布置采区上下山、机风巷、瓦斯抽采巷。多数底板巷道不同程度受到上方采区作业的开采扰动影响,因此研究采动底板巷道围岩变形机理及围岩控制技术是对巷道支护理论的重要补充。本文以淮北矿区杨柳煤矿受10416工作面动压影响下的底板机巷瓦斯抽采巷道为工程背景,10416机巷抽采巷对于释放10416机巷和104采区上82煤层的瓦斯超标压力意义巨大,同时,该抽采底板巷将作为下一采区的总回风巷,若该底板巷道破坏严重则会对下一采区造成不可估量的经济损失,本文针对采动底板巷道围岩变形机理,巷道围岩稳定控制技术展开了一系列研究,认清动压底板巷道失稳机理、降低支护成本、保障矿井安全生产具有重要意义,同时对相似条件下采动底板巷道的安全开采具有一定借鉴意义和工程实践价值。本文针对采动底板巷道的工程地质特性,运用弹塑性力学、损伤力学通过在巷道围岩中建立锚注区,将锚杆端头锚固力、预紧力引入到平衡微分方程中,从而形成围岩—支护耦合过程在理论推导中的具体体现。将沿巷道开挖面向后的巷道围岩划分为受“空间效应”影响段以及不受“空间效应”影响段,针对以往利用卡式方程和芬纳公式获得的围岩—支护特性曲线,重新进行分析,重点对其支护作用机理和时间进行说明和修正。采用FLAC3D数值模拟程序,分析采动底板巷道围岩破坏情况,建立了两种支护条件下、采空区充填条件下的围岩应力场、位移场及塑性区范围等进行非线性计算机模拟和分析研究。通过对两种不同的支护方案进行模拟,确定“锚网索喷注”联合支护方案及相关技术参数,对控制采动底板巷道围岩稳定性具有重要作用。将理论公式与支护数值模拟方案相结合,运用于杨柳矿采动底板巷道,并在现场进行巷道变形观测,结果表明,底板抽采巷围岩变形得到控制,支护效果良好,采动底板巷道围岩变形机理与稳定控制技术成功应用于工程实践。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD322;TD353

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本文编号：1162668