强动压影响回采巷道锚网索平衡支护技术研究

发布时间：2018-04-14 02:11

  本文选题：采掘相向 + 沿空掘巷　； 参考：《山东科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：动压巷道要经受相邻回采工作面老顶岩层破断、回转下沉、触矸稳定这一动态变化过程的影响,巷道围岩变形剧烈,维护比较困难,尤其是在回采工作面超前支承压力和动压滞后段影响范围内的区域需要加强支护。本文以付村煤矿研究背景,采用以极限平衡为基础的理论分析、FLAC3D数值模拟和现场矿压监测相结合的研究方式,主要从以下几个方面进行系列研究:(1)根据极限平衡原则分析动压巷道周围煤体的边缘应力,计算得出窄煤柱的合理宽度范围为3.85～4.75m。利用FLAC3D模拟在留设煤柱宽度分别为3 m、3.5 m、4 m、4.5 m、5m共5个方案下,窄煤柱内应力和位移变化情况,最终确定窄煤柱的合理尺寸为4m;(2)通过对数值模拟过程中矿压监测数据的分析可知,3 上411运输巷受相邻工作面动压剧烈影响范围为-40m～+80m,应力峰值最大值为19.25MPa,发生在相邻工作面后方约20m处,应力集中系数为2.5;(3)根据受相邻工作面动压影响程度不同,最终制定并采用了动压巷道动态分段围岩控制方案,在3 上411运输巷剧烈动压影响段合理调整支护密度,同时利用加长锚杆+锚梁对窄煤柱进行加固;(4)现场监测表明,实体煤掘进段采用锚网索梁联合支护,锚索采用平行交错式三花布置方式;动压剧烈影响段在实体煤掘进段的基础上加大支护密度,锚索采用平行五花式布置方式,同时利用加长锚杆+锚梁对窄煤柱进行加固;沿空掘巷段受动压影响较小,为加快掘进速度采用锚网喷支护,有效地控制了动压影响巷道的围岩变形,同时也为相似条件下动压巷道围岩控制提供了依据。
[Abstract]:The dynamic pressure roadway must undergo the influence of the dynamic changing process of the main roof rock stratum breaking, the turning sinking and the stability of the gangue in the adjacent mining face. The surrounding rock of the roadway is deformed violently and it is difficult to maintain.Especially in the area affected by the leading supporting pressure and dynamic pressure lag section, the support should be strengthened.In this paper, based on the research background of Fucun Coal Mine, a theoretical analysis of the combination of FLAC3D numerical simulation and on-site monitoring of mine pressure is adopted.According to the limit equilibrium principle, the edge stress of coal around dynamic pressure roadway is analyzed, and the reasonable width range of narrow coal pillar is found to be 3.85 ~ 4.75 m.The variation of stress and displacement in narrow coal pillar is simulated by FLAC3D under 5 schemes that the width of coal pillar is 3 m ~ 3.5 m ~ (-1) ~ 4 m ~ 4 m ~ (-1) ~ 5 m respectively, and the variation of stress and displacement in narrow pillar is obtained.Finally, the reasonable size of narrow coal pillar is determined to be 4 m ~ 2) by analyzing the monitoring data of mine pressure in numerical simulation process, it can be seen that the dynamic pressure of 411 transport roadway on No. 3 is strongly affected by the dynamic pressure of adjacent working face in the range of -40 ~ 80 m, and the maximum value of stress is 19.25 MPA, which occurs in the process of numerical simulation.About 20m behind the adjacent face,According to the influence degree of dynamic pressure on adjacent working face, the dynamic sublevel surrounding rock control scheme of dynamic pressure roadway is formulated and adopted, and the support density is adjusted reasonably in the violent dynamic pressure affected section of No. 411 transport roadway on No. 3.At the same time, the field monitoring of reinforcing narrow coal pillar by lengthening anchor bolt anchor beam shows that the solid coal driving section adopts the combined support of anchor wire mesh and cable beam, and the anchor cable is arranged in parallel staggered three flowers.On the basis of the solid coal driving section, the dynamic pressure severe influence section increases the support density, the anchor cable adopts the parallel five-fancy arrangement mode, at the same time, the long anchor bolt anchor beam is used to reinforce the narrow coal pillar, and the dynamic pressure effect on the goaf roadway section is less,In order to speed up the driving speed, the bolt-mesh shotcrete support is used to effectively control the surrounding rock deformation of the roadway affected by dynamic pressure, and to provide the basis for the control of the surrounding rock of the roadway under similar conditions.
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD353

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本文编号：1747242