屯宝煤矿断层破碎区综放面回采巷道支护技术研究
本文选题：断层破碎区 切入点：开采扰动 出处：《西安科技大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：断层破碎区回采巷道的围岩控制问题是煤炭安全开采面临的重要课题之一。受到断层等特殊地质构造的影响,断层影响区的巷道煤岩体的力学性态发生了畸变,严重制约回采巷道稳定性和安全开采。针对神华新疆公司屯宝煤矿多断层地质情况,采取现场工程地质特征调查分析来确定所研究工作面回采巷道围岩物理力学性质以及1193综放工作面与相邻工作面的空间位置关系;借助Hoek-Brown准则构建巷道围岩力学模型,分析巷道围岩深层临界失稳范围并且推导其计算公式,得出了其围岩深层临界失稳范围的理论值为2.24m;通过在多种不同类型监测仪器相结合的综合监测手段,揭示了屯宝煤矿断层破碎区回采巷道煤岩体的变形规律,认为断层影响区内回采工作面受断层附加应力与超前支承应力的双重叠加作用影响,回采巷道煤柱变形较煤壁侧尤为严重。确定了1193综放工作面动压超前影响范围为34.0m,超前支承应力的峰值位置约为5.0m,巷道煤壁侧的煤岩体深层临界失稳范围为2.33m,顶板侧的煤岩体深层临界失稳范围为2.24m。借助FLAC3D有限元数值模拟对区段煤柱尺寸进行优化,结合现场实际开采特征确定煤柱的合理宽度;最终确定了巷道煤岩体深层临界失稳范围,对1193工作面回采巷道的支护方案及支护参数进行了优化,选择更适合的锚杆、锚索与锚网等支护方式,在局部破碎范围内使用 锚杆+锚注+W钢带+钢梁‖的方式加强支护,保障回采巷道在断层影响范围内的稳定,实现了安全开采。本论文成果对于断层影响区回采巷道稳定性控制具有指导意义,对于类似条件下的矿区安全开采起到了借鉴意义。
[Abstract]:The problem of surrounding rock control of mining roadway in fault-broken area is one of the important problems faced by safe coal mining. Due to the influence of special geological structure such as fault, the mechanical behavior of coal and rock mass in roadway in fault-affected area has been distorted. The stability and safety of mining roadways are seriously restricted. In view of the geological conditions of many faults in Tunbao Coal Mine of Shenhua Xinjiang Company, The physical and mechanical properties of surrounding rock of mining roadway and the spatial position relationship between 1193 fully mechanized caving face and adjacent face are determined by investigation and analysis of field engineering geological characteristics, and the mechanical model of surrounding rock of roadway is constructed by Hoek-Brown criterion. The critical instability range of surrounding rock in roadway is analyzed and its calculating formula is deduced. The theoretical value of critical instability range of surrounding rock is 2.24m.The comprehensive monitoring method is combined with many kinds of monitoring instruments. The deformation law of coal and rock mass in mining roadway in fault broken area of Tunbao coal mine is revealed. It is considered that the working face in the area affected by fault is affected by the superposition of the additional stress of fault and the leading support stress. The deformation of coal pillar in mining roadway is more serious than that in coal wall. The influence range of dynamic pressure in 1193 fully mechanized caving face is determined to be 34.0 m, the peak position of leading supporting stress is about 5.0 m, and the critical instability range of coal and rock mass is 2.33 m. The critical instability range of coal and rock mass on the plate side is 2.24m.The section coal pillar size is optimized by FLAC3D finite element numerical simulation. The reasonable width of coal pillar is determined according to the actual mining characteristics, the critical instability range of coal and rock mass in roadway is determined, the supporting scheme and supporting parameters of mining roadway in 1193 face are optimized, and the more suitable anchor rod is selected. In order to ensure the stability of mining roadway under the influence of fault, bolting cable and bolting wire mesh are used to strengthen the support in the local broken area by using the way of bolting bolt and injecting W steel band steel beam, so as to ensure the stability of mining roadway in the area affected by fault. The results of this paper have a guiding significance for the stability control of mining roadways in the fault-affected area, and play a reference role for the safe mining of mining areas under similar conditions.
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD353
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本文编号：1610999
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