柠条塔煤矿S1201回采巷道支护设计及效果评价研究

发布时间：2020-05-28 02:41

【摘要】：随着煤炭开采实践和理论研究的发展和不断的进步,巷道支护形式也随之发生了重大的变化,锚杆支护作为一种新的回采巷道支护技术,其优越性越来越受到煤炭企业的重视,现已在各大煤矿中广泛应用。本文以柠条塔煤矿S1201工作面回采顺槽为依托,运用基于等效椭圆的巷道设计方法对回采巷道进行了支护设计研究。通过本文的研究主要得到以下结论:(1)对煤巷锚杆(索)支护参数设计的工程类比法、巷道锚杆支护理论设计法、数值计算法、监测法等锚杆支护设计方法的现状进行了总结。依据实际的工程概况,巷道围岩物理力学性质参数,并且结合柠条塔煤矿S1201工作面回采巷道煤层的特点,提出适合工作面实际工况的支护设计方法。(2)对实际工况参数进行分析,选择基于等效椭圆的巷道设计方法,根据对实际工程参数的计算,得出支护设计方案,运用ANSYS数值模拟S1201胶带运输顺槽开挖支护效果,通过模拟分析支护设计方案,初步验证支护参数选取的合理性。(3)通过现场的工业试验,采用离层观测、收敛观测、钻孔窥视等手段,分别对柠条塔煤矿S1201胶运顺槽在掘进以及回采过成中动压的影响下顶板离层、巷道围岩变形等进行现场监测分析,评价了巷道锚杆(索)支护效果,进一步验证了支护设计方案的合理性。、论文以柠条塔煤矿S1201胶运顺槽为工程背景,基于等效椭圆进行巷道支护设计,并应用现场试验及数值模拟分析验证支护方案的合理性。论文研究成果为相似工程条件的煤矿巷道支护设计提供参考,同时对锚杆(索)支护设计具有重要的理论指导意义。
【图文】：

巷道支护,密度,煤炭

1 绪论1.1 选题背景及研究意义新中国成立以来，在一次性能源结构中，煤炭消耗的比重一直在 70%以上，在《能源中长期发展规划纲要（2004-2020 年）》提出要改善和优化能源布局结构，但仍需长期坚持“以煤炭为主体、以电为中心、石油、天然气和新能源全面发展的战略”，煤炭在我国能源结构占比超过 60%的现状将长期存在，充分说明煤炭在国民经济中占有主导地位。国民经济的飞速发展，能源的需求量日益增加，煤炭资源仍然是我国能源中的主要组成部分，经过长时间的大量开采，煤炭资源逐渐减少，，在新经济条件下，要求更加经济合理安全高效的开采煤炭，避免浪费。地下巷道围岩性质千差万别，巷道断面形式也复杂多样，巷道掘进和支护存在很多问题，随着开采深度的不断增加，开采难度越来越大，高地应力突出，围岩性质差导致支护难度很大，支护成本占巷道总费用的 50%以上，深入对巷道支护进行研究，结合大量的现场监测，对支护参数进行合理设计对煤矿的发展具重要意义[1-5]。

回采巷道,变形破坏,形式

工作量、严重影响巷道掘进速度，而且还会造成矿井生产接续紧张，影响煤矿正常生产；3、由于锚杆支护参数过于安全，工作面回采后顶板不易及时垮落，造成悬顶面积过大，给安全生产造成新的隐患，工作面强制放顶时又会产生新的隐患；4、支护参数选取不合理导致巷道围岩变形过大出现顶部裂缝[14-15]、顶板下沉过大、局部冒顶、片帮或底鼓等现象，威胁矿井安全生产，如图 1.2。要解决以上问题，仅仅类比其它煤矿的支护参数是不行的，为此提出巷道合理参数支护设计这个课题。（a）顶板下沉过大（b）巷道片帮
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD353

【参考文献】