高应力软岩煤巷钻孔卸压支护技术研究

发布时间：2018-04-27 01:20

本文选题：高应力软岩巷道 + 围岩物理力学性质　；参考：《中国矿业大学》2015年硕士论文

【摘要】：随着矿井开采规模和强度的增大,开采作业不断向深部转移,软岩巷道的支护与维护问题越来越突出,尤其是高应力软岩巷道,支护难度大,往往需要返修多次才能控制巷道长期稳定,不仅增加生产成本,而且严重影响矿井安全生产,对深部资源开采过程中的工程支护提出了严峻的挑战。因此,研究深井高应力软岩巷道的合理支护技术具有非常重要的现实意义。论文以陈四楼煤矿2609轨道顺槽为工程背景,采用现场调研,实验室实验、理论分析和数值模拟等方法,对高应力作用下软岩巷道支护难题进行了研究,研究内容和结果如下:1)对陈四楼煤矿2609轨道顺槽围岩物理力学性质进行测定,围岩松散破碎,强度较低,RQD指标差,泥质成分多,胶结性差,易风化崩解和塑性流变,含较多高岭石,具有一定膨胀性,得出巷道围岩为典型的松软岩层。2)根据围岩松动圈理论,分析了高应力巷道钻孔卸压原理;运用弹塑性理论,建立钻孔力学模型,计算出卸压钻孔孔壁周边的弹塑性区应力和位移分量,推导出钻孔卸压区塑性半径及影响范围与地应力成正相关和煤层粘聚力成负相关关系;采用FLAC3D建立三维钻孔卸压模型,研究不同长度、孔径和间距钻孔对卸压效果影响,得出通过增加钻孔长度,适当增大钻孔孔径和减小钻孔间距,可以取得较好卸压效果。3)根据2609轨道顺槽的主要破坏形式,分析了2609轨道顺槽主要破坏特征,揭示了2609轨道顺槽的破坏机理。提出先“转”后“让”再“抗”三效合一的控制思路,并采用FLAC3D分别对巷道开挖无支护、锚网索支护和“锚网索+卸压孔”支护三种方案进行数值模拟,验证了2609轨道顺槽高应力软岩煤巷采用“锚网索+卸压孔”先“转”后“让”再“抗”三效合一控制思路的可行性。4)设计了陈四楼煤矿2609轨道顺槽具体支护参数并应用于现场。矿压观测表明,在掘进期间巷道围岩浅部变形量和深部离层量均较小,巷道成型较好。
[Abstract]:This paper studies the mechanical properties of soft rock roadway under high stress by analyzing the physical and mechanical properties of soft rock roadway with high stress . The feasibility of using " anchor mesh cable + pressure relief hole " to " make " and " anti " three - effect one - in - one control is verified by using " anchor mesh cable + pressure relief hole " in 2609 track cis - groove high - stress soft rock coal roadway .

【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD353

【参考文献】