金辛达煤矿含煤复合顶板巷道围岩稳定性控制技术研究

发布时间：2018-01-11 19:03

  本文关键词：金辛达煤矿含煤复合顶板巷道围岩稳定性控制技术研究　出处：《中国矿业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：复合顶板是煤矿回采和掘进时经常遇到的一种顶板形式。复合顶板的支护一直是矿井支护的一个疑难问题。含煤复合顶板指的是下位顶板是煤层的复合顶板,和普通复合顶板相比,其煤岩力学性质差异更大,更容易发生失稳。本文针对金辛达煤矿1101辅运顺槽含煤复合顶板,通过理论分析,计算机模拟和工程现场实践等环节,揭示了含煤复合顶板变形失稳特征和影响因素,提出了适应于该顶板条件下的支护措施,取得良好的现场效果。本文取得了以下几个方面的结论。(1)指出了含煤复合顶板巷道失稳的特征。含煤复合顶板巷道的失稳特征主要有三个,即巷道顶板变形破坏严重、离层量大;巷道围岩破坏突发性更大;巷道底鼓严重。(2)通过建立复合顶板挠曲线方程,分析各层顶板之间的挠度变化,得出各层顶板间挠度不同是复合顶板发生离层的根本原因。(3)分别分析了巷道高度,宽度,埋深和构造应力对巷道围岩稳定性的影响。包括顶底板移近量,围岩深部位移,围岩深部应力和围岩塑性区分布的影响。以此为基础,可以在掘巷前设计更合理的巷道断面尺寸。(4)根据含煤复合顶板的围岩变形特征,提出了符合煤层顶板巷道的,以高强度预应力锚杆支护为主的围岩控制技术。研究了高预应力锚杆作用力学机制和锚杆预紧力对围岩控制的影响,并通过力学计算推导出单个、多个锚杆作用下,横向挤压力与锚杆间排距的关系式。(5)确定了金辛达煤矿1101辅运顺槽支护参数,并进行了工业性试验,有效的控制巷道围岩变形,满足生产要求,经济和社会效益显著。
[Abstract]:Compound roof is a kind of roof form often encountered in mining and driving of coal mine. The support of composite roof is always a difficult problem in mine support. The compound roof with coal is the composite roof of coal seam. Compared with the common composite roof, the mechanical properties of coal and rock are more different, and the instability is more likely to occur. This paper analyzes the coal bearing composite roof in 1101 auxiliary channel of Jinxinda Coal Mine by theoretical analysis. Based on computer simulation and engineering practice, the deformation and instability characteristics and influencing factors of coal-bearing composite roof are revealed, and the supporting measures suitable for the roof condition are put forward. This paper points out the characteristics of coal bearing composite roof roadway instability. There are three main characteristics of coal composite roof roadway instability. In other words, the roof of roadway is deformed and destroyed seriously, and the amount of roadway is large. The surrounding rock damage of roadway is more sudden; Through the establishment of composite roof deflection curve equation, the deflection change between each floor is analyzed. It is concluded that the difference of deflection between each floor is the fundamental cause of the composite roof separation.) the influence of roadway height, width, buried depth and structural stress on the stability of roadway surrounding rock is analyzed respectively, including the displacement of roof and floor. On the basis of the displacement, stress and plastic zone distribution of surrounding rock, a more reasonable section size of roadway can be designed in front of roadway. (4) according to the deformation characteristics of surrounding rock with coal compound roof. The control technology of surrounding rock with high strength prestressed bolt support is put forward, which accords with the roof roadway of coal seam, and the mechanism of action of high prestressed anchor rod and the influence of pre-tightening force of bolt on the control of surrounding rock are studied. And through mechanical calculation, the relationship between lateral extrusion pressure and bolt spacing is deduced under the action of single and multiple anchors.) the supporting parameters of 1101 auxiliary transport channel support are determined in Jinxinda Coal Mine. The industrial test is carried out to effectively control the surrounding rock deformation of the roadway and to meet the requirements of production. The economic and social benefits are remarkable.
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD353

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本文编号：1410802