巷道中厚软弱岩层型复合顶板破坏机理及控制技术研究

发布时间：2020-07-24 14:56

【摘要】：在煤矿安全生产过程中,顶板安全的治理是我国煤矿安全事故防治中的重要问题之一,而对于巷道中厚软弱岩层型复合顶板的支护研究涉及不多,在实施的支护方式不合理的情况下,会产生相当的安全隐患。所以,有必要对巷道软弱岩层型复合顶板的变形机制和破坏机理进行分析,提出相应的加强支护技术,可以为相同、类似的复合顶板巷道围岩控制提供合理有效的参考依据。本论文以宏岩煤矿三条采区下山顶板离层破坏控制为背景,通过理论分析、数值模拟相结合的方法,阐释宏岩煤矿三条采区下山顶板下沉严重、支护体失效等矿压现象,分析了现有支护方式下巷道顶板结构特征及其破坏机理,并结合锚注加固控制技术,得到了相应的巷道加固方案,后期通过现场工程对比试验等方法对加固效果进行验证。主要结论如下:(1)根据宏岩煤矿采区下山顶板软弱岩层型复合结构特征,从力学角度进行顶板离层破坏机理分析,得出巷道软弱层状复合顶板在软弱岩层和坚硬岩层岩性分界面位置易发生离层破坏,导致巷道顶板下沉严重,极易发生冒顶事故。并通过应用数值模拟软件,分析研究采区下山在不同布置方式及相邻工作面采动影响下,巷道围岩应力分布规律及巷道塑性破坏范围;(2)根据巷道中厚软弱岩层型复合顶板的离层破坏特征,通过巷道围岩注浆加固技术和锚索承载拱减压、减跨的耦合作用,确定宏岩煤矿采区下山锚注加强支护方案,并结合宏岩煤矿现场实际情况,确定锚注加固方案相关参数;(3)根据现场实际情况、现场监测结果等数据,通过对比分析确定锚注加固支护方案效果。结果表明了锚注加固支护方案有效充填了围岩裂隙并及时发挥锚杆锚索的承载能力,在提高巷道围岩的整体性和强度的同时很好的控制了软弱岩层型复合顶板巷道围岩的稳定性。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD327.2
【图文】：

图 2-1 区域巷道布置图Fig.2-1 Regional Roadway Layout图 2-2 煤层顶底板岩性综合柱状图Fig.2-2 Comprehensive Column Diagram of Lithology of Roof and Floor of Coal Seam

12图 2-2 煤层顶底板岩性综合柱状图prehensive Column Diagram of Lithology of Roof and Floor of Co支护方式均采用锚网喷支护，其中轨道下山巷道断面净宽 5.00m 4.50m，净高 4.40m；回风下山巷道净宽 5.0m，净高护，巷道顶板及两帮均锚杆选用 20×2400 左旋无纵筋800×800mm，采用 6.5mm 的钢丝网。轨道下山与胶带下风下山巷道喷浆厚度为 100mm，喷射混凝土强度为 C2 2-5 所示。

轨道下山Fig.2-3TrackDownhill

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本文编号：2768997