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高应力泥岩顶板巷道围岩失稳特征及控制分析

发布时间:2018-04-04 22:27

  本文选题:高应力 切入点:泥岩顶板 出处:《采矿与安全工程学报》2017年03期


【摘要】:通过对高应力泥岩顶板回采巷道破坏特征、力学变形机制及失稳原因分析,建立了回采巷道锚杆-锚索支护区变形协调方程,提出了高应力泥岩顶板回采巷道围岩控制关键技术,确定了预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护方案,并对设计方案进行了数值计算与工业性试验。结果表明:高应力泥岩顶板巷道表现为顶板破碎严重及离层量大、两帮呈非对称收敛变形与底鼓量大的特征;高应力及泥岩顶板软弱围岩是巷道围岩产生破坏的内在原因,锚杆-锚索支护强度过低及锚杆-锚索支护区非协调变形则是巷道围岩破坏失稳的外在原因;古汉山矿13051回采巷道围岩为高应力-节理化-膨胀性复合型(HJS)软岩,为Ⅰ_(AB)Ⅱ_(AB)Ⅲ_(ABD)复合型力学变形机制,采用设计支护方案后,巷道围岩变形能利于释放,围岩压力减小,锚杆-锚索受力均匀,巷道围岩变形保持在可控范围内,预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护利于巷道围岩稳定。
[Abstract]:Based on the analysis of failure characteristics, mechanical deformation mechanism and instability reasons of mining roadway with high stress mudstone roof, the deformation coordination equation of bolt-cable supporting area in mining roadway is established.The key technology of surrounding rock control of high stress mudstone roof mining roadway is put forward, and the coordinated deformation support scheme of high strength prestressed anchor and anchor cable with reserved section is determined, and the numerical calculation and industrial test of the design scheme are carried out.The results show that high stress mudstone roof roadway is characterized by serious roof breakage and large amount of separation, asymmetric convergent deformation of two sides and large amount of floor heave, and high stress and weak surrounding rock of mudstone roof are the intrinsic reasons for the failure of roadway surrounding rock.The low strength of bolt-cable support and uncoordinated deformation of bolt-cable support area are the external causes of failure and instability of roadway surrounding rock, and the surrounding rock of 13051 mining roadway of Guhanshan Mine is a soft rock of high stress, physical, chemical and expansive composite type.For the purpose of composite mechanical deformation mechanism of I / A / A / A / A / A / M / A / A / M / A / A / B / A / A / B / A / A / B / A / A / A / A / B / A / A / B / A / B / A / B / A / B / A / T / A / B / A / B / A / B / A / A / BThe coordinated deformation support of reserved section high strength prestressed anchor-cable is beneficial to the stability of roadway surrounding rock.
【作者单位】: 河南理工大学能源科学与工程学院;煤炭安全生产河南省协同创新中心;河南焦煤能源有限公司古汉山矿;
【基金】:国家自然科学基金项目(51174078) 河南省教育厅科学技术研究重点项目(14B440001) 河南理工大学博士基金项目(B2014-054)
【分类号】:TD322.4;TD353

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本文编号:1711989

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