采动影响下暗斜井机头大断面硐室底鼓控制技术研究

发布时间：2017-12-11 16:18

  本文关键词：采动影响下暗斜井机头大断面硐室底鼓控制技术研究

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【摘要】：为满足大型设备的运输及地面对井下生产的控制等,各地煤矿都在掘进大型断面的巷道或硐室。对于井下硐室而言,断面积越大,其周围的应力分布越复杂,支护也就越困难。在煤矿中存在大量断面较大的主要硐室,这些硐室负责运输,配电或工人休息等,当这些硐室处于复杂的地质条件或应力环境中时,很容易遭到破坏,尤其是负责运输生产的主要硐室,这些硐室中布置着大型设备,它们对底板完整性的要求比较高。当这些硐室底板发生变形破坏很可能会造成煤矿无法正常生产,甚至出现事故。如何对井下主要硐室底板或围岩进行控制成为很多专家关注的热点。在煤矿生产中,井下主要硐室常受采动影响。本文从理论分析入手,着重研究了底板破坏的机理及上部煤层开采对硐室围岩应力的影响,并研究了治理底鼓的措施及理论。采用层状底板模型分析了底板破坏的临界值,并运用高坑矿资料计算了暗斜井机头硐室底板的破断,采用松散体力学模型推导并计算了该硐室底板破坏的深度。运用FLAC3D建立了暗斜井机头硐室模型,采用现场试验数据数值计算分析了采动影响下原支护形式下底板破坏的原因。根据暗斜井机头硐室所处地质环境和应力分布以及复杂应力环境下底鼓控制技术,提出了“钻孔卸压,锚索+喷浆”的分步联合支护方案。通过数值模拟分析了钻孔卸压对底鼓控制的效果,并进一步分析了帮部锚固和底板锚固形式下,上部煤层开采对暗斜井机头硐室的影响,结果显示新支护方案下,硐室底板得到很好的控制。将新支护方案运用到高坑煤矿机头大断面硐室底鼓治理,通过现场监测得到的数据表明钻孔卸压对底板破坏起到很好的控制,新支护方案下底板变形显著降低。本文以高坑矿暗斜井机头硐室底鼓治理项目为依托,通过现场监测分析,并选用力学模型推导计算了底板破坏的临界值及其破坏深度,系统分析了扰动影响下底鼓机理及控制方法,并对底鼓治理的效果进行检测,为相似矿井底鼓治理提供借鉴。
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD354

【参考文献】

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本文编号：1279121