大倾角煤层回采巷道围岩变形特征与支护参数研究

发布时间：2018-11-20 13:32

【摘要】：江仓矿区位于青海省西部的祁连山南麓高原地区。本文以江仓矿区娘姆特煤矿为研究对象,运用理论分析和计算机数值模拟等方法,通过现场工程调查和室内测试等手段,在分析研究首采工作面回采巷道围岩变形破坏机理的基础上,提出适合于现场工程地质条件的大倾角煤层回采巷道围岩控制对策和支护技术,并将理论研究成果应用于现场工程实践,取得了良好的效果。首先实测了回采巷道围岩的力学参数,分析大倾角煤层巷道在开挖过程中的受力状况,估算其在巷道开挖后的位移方向和破坏形式,初步确定了回采巷道围岩的变形和破坏特征,据此提出了与之相对应的支护方式。在此计算的过程中,着重考虑煤层倾角对巷道围岩的影响。其次,主要针对回采巷道围岩的角度和受力特点,分区域布置锚杆,选择合理的锚杆和锚索的间排距、长度以及强度,并结合煤层倾角、煤层受力特点及应力集中程度,对所布置的锚杆进行受力分析,对锚杆的布置角度和预紧力进行调整,以使其更加符合煤层的实际情况,运用计算机数值计算分析方法对制定的支护方案进行模拟研究,找出其中的薄弱环节,结合理论计算和计算机模拟结果,对支护方案再次进行优化,以期达到最佳的支护效果。最后,将支护方案应用于现场实践,同时对回采巷道的围岩进行监测,验证修正后的支护方案的可靠程度。
[Abstract]:Jiangcang mining area is located in the western Qilian Mountains plateau area. This paper takes Niangmte Coal Mine in Jiangcang Mining area as the research object, using the methods of theoretical analysis and computer numerical simulation, through field engineering investigation and indoor test, etc. On the basis of analyzing and studying the mechanism of surrounding rock deformation and failure of mining roadway in first mining face, the control countermeasures and supporting technology of surrounding rock of mining roadway in large inclined coal seam suitable for field engineering geological conditions are put forward. The theoretical research results have been applied to the field engineering practice, and good results have been obtained. At first, the mechanical parameters of surrounding rock of mining roadway are measured, and the stress state of roadway with large dip angle is analyzed, and the displacement direction and failure form of roadway after excavation are estimated. The deformation and failure characteristics of surrounding rock of mining roadway are preliminarily determined, and the corresponding supporting methods are put forward. In the course of calculation, the influence of coal seam inclination on roadway surrounding rock is considered. Secondly, according to the angle and stress characteristics of the surrounding rock of mining roadway, the anchors are arranged in different areas, the reasonable spacing, length and strength of the anchor rod and cable are selected, and combined with the inclination of coal seam, the stress characteristics of coal seam and the degree of stress concentration. The stress of the anchor rod is analyzed and the angle and pretension of the bolt are adjusted to make it more in line with the actual situation of coal seam. The computer numerical calculation and analysis method is used to simulate the support scheme. To find out the weak links, combined with the theoretical calculation and computer simulation results, the support scheme is optimized again in order to achieve the best support effect. Finally, the support scheme is applied to the field practice, and the surrounding rock of the mining roadway is monitored to verify the reliability of the modified support scheme.
【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

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 齐庆新，，康立军;回采巷道受力状态的数值研究[J];煤炭科学技术;1994年05期

2 王广昌,李百利,崔海龙,吕承贤;钢筋桁架锚梁支护在回采巷道中的应用[J];煤矿开采;2000年S1期

3 王育德,郭延华;下分层回采巷道布置位置有限元模拟研究[J];煤矿设计;2001年05期

4 许梦国,伍佑伦,叶义成;无底柱分段崩落法回采巷道收敛的影响因素分析[J];矿业研究与开发;2001年01期

5 高明中,孙家斌,王汉民,李明好;极难维护回采巷道封闭式支架支护试验研究[J];煤炭科学技术;2003年09期

6 赵兴东,唐春安,王维纲;回采巷道稳定性的数值模拟研究[J];中国矿业;2003年03期

7 李少刚,张开碧,张开智;回采巷道围岩稳定性模糊等价聚类分析[J];山东科技大学学报(自然科学版);2003年04期

8 徐富胜;树锚(索)网支护在回采巷道中的应用[J];煤炭技术;2004年01期

9 兰瑞学,何富连;回采巷道围岩稳定性分析数学模型[J];江苏煤炭;2004年02期

10 李洪;;回采巷道围岩稳定性分类的应用实践[J];煤;2006年03期

相关会议论文 前10条

1 王勤芝;樊胜强;;模糊聚类分析法在神火矿区回采巷道分类中的运用[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2006年学术年会论文集[C];2006年

2 周保生;朱维申;李术才;;基于模糊数学方法的综放回采巷道围岩稳定性分类[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

3 姚建国;杨厚柱;;回采巷道围岩稳定性分类的灰色模糊类比法[A];矿山坚硬岩体控制学术讨论会论文集[C];1991年

4 樊胜强;王勤芝;;运用数值模拟方法确定回采巷道临界深度的研究[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2006年学术年会论文集[C];2006年

5 叶召明;;12_下煤层回采巷道主要支护参数试验研究[A];第3届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2008年

6 王广平;;下石节煤矿回采巷道破坏剖析[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集（2011）[C];2011年

7 侯民川;孙思云;陈相红;;破碎顶板下动压区回采巷道的维护技术[A];2003年度优秀学术论文集——煤矿先进生产技术交流会论文集[C];2003年

8 华心祝;陈登红;;淮南矿区深部回采巷道矿压显现特征及支护技术[A];全国煤矿千米深井开采技术[C];2013年

9 尹增德;陈彦军;潘世功;;复杂构造条件下回采巷道稳定性研究[A];2009矿山灾害预防控制学术研讨会论文集[C];2009年

10 韩立军;林登阁;;不稳定回采巷道破坏机理及支护对策的研究[A];矿井建设与岩土工程技术新发展[C];1997年

相关博士学位论文 前7条

1 张绪言;大采高回采巷道围岩控制技术研究[D];太原理工大学;2010年

2 陈登红;深部典型回采巷道围岩变形破坏特征及控制机理研究[D];安徽理工大学;2014年

3 卫进;深部回采巷道耦合支护机理及其应用研究[D];太原理工大学;2012年

4 赵志强;大变形回采巷道围岩变形破坏机理与控制方法研究[D];中国矿业大学（北京）;2014年

5 白启树;高应力软岩回采巷道预应力锚杆—锚索支护技术研究[D];武汉理工大学;2014年

6 姚宝珠;采空区下回采巷道围岩破坏机理及控制技术[D];中国矿业大学（北京）;2014年

7 刘倡清;综放变宽度煤柱回采巷道围岩变形规律及其控制技术[D];西安科技大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 康涛;特厚煤层上向分层充填回采巷道围岩控制技术[D];中国矿业大学;2015年

2 刘飞;上行开采覆岩运移规律与回采巷道位置优化研究[D];中国矿业大学;2015年

3 李召鑫;“三软”煤层回采巷道断面优化及平顶U型棚力学性能研究[D];中国矿业大学;2015年

4 魏昌彪;残煤综放回采巷道矿山压力显现规律研究[D];太原理工大学;2016年

5 仝晓军;回采巷道围岩峰后大变形规律及稳定性控制研究[D];太原理工大学;2016年

6 王建建;袁庄矿回采巷道卸压槽技术研究及应用[D];安徽理工大学;2016年

7 张亮;深部回采巷道锚网索耦合支护机制研究[D];安徽理工大学;2016年

8 王雷超;五阳煤矿7603工作面动压回采巷道围岩控制技术研究[D];河南理工大学;2015年

9 祁小虎;大倾角煤层回采巷道围岩变形特征与支护参数研究[D];西安科技大学;2015年

10 郑建伟;屯宝煤矿断层破碎区综放面回采巷道支护技术研究[D];西安科技大学;2015年

本文编号：2345051