煤矿深部开采软岩巷道支护技术研究

发布时间：2017-11-12 09:43

  本文关键词：煤矿深部开采软岩巷道支护技术研究

  更多相关文章： 软岩巷道 围岩应力状态 支护参数 数值模拟

【摘要】：随着我国技术经济的发展,对矿产的消耗量在不断的在增加,煤炭资源也是如此。由于浅层煤炭存在发现早开采容易等特点,这就致使煤炭企业的开采深度在不断的增加,国内某些大型的煤矿其开采深度已经达到了千米以上。我国煤炭矿山在开采深度的不断增加的过程中存在着围岩巷道围岩的不稳定,并伴随着高地应力的存在等等各种因素导致围岩岩性较软,变形破坏严重,巷道的支护问题面临着严峻的挑战。曾经在浅层开采的基础上发展出的针对于浅层巷道的支护方案以及相应的支护参数完全不能满足深井软岩巷道支护的需要,再加之现有的软岩巷道支护理论的不够成熟,这就导致围岩的稳定性无法得到有效的控制,有些巷道在不断翻修的过程中已经完全报废,这就给企业施加了严重的经济负担。因此,如何针对软岩巷道的变形大,支护难来进行围岩控制已经成为现阶段支护技术的首要难题。本论文以老石旦煤矿深部煤巷支护对策项目为依据,通过理论分析、现场实测、实验室研究、数值模拟等手段对老石旦煤矿软岩巷道的围岩的力学特性进行了实验研究,并分析了软弱围岩的变形破坏特征。通过现场实地考察发现,巷道的两帮及顶板是变形的主要部位,通过Flac3D数值模拟出三维立体模型,对巷道开挖后围岩的应力环境、位移变化趋势以及塑性区的破坏分布进行了讨论,确定了老石旦煤矿软岩巷道围岩受采动影响下的变形破坏规律。通过现有的锚杆支护理论,引出预应力锚杆支护的新思路以及让压装置在软岩巷道大变形的控制上发挥的作用,并归纳出了高性能锚杆支护体系的概念。然后建立在原支护方式的基础上通过调整支护参数,分析不同的支护方案下巷道顶板和两帮的位移量大小,并与原支护方案进行对比,最后选出最佳支护方案,从而有效的限制住巷道围岩的剧烈变形,为今后相似的地质环境下的软弱围岩的支护控制提供了可靠的参照价值。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD353

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