上榆泉煤矿长壁工作面回采巷道支护参数优化研究

发布时间：2022-08-02 18:05

　　上榆泉煤矿具有煤层厚度大、浅埋深、薄基岩、厚表土层的特点,矿井9号煤层的开采实际表明,工作面回采巷道的支护效果并不理想。因此,针对10号煤层,论文采用现场调研、实验室测试、数值模拟、现场测试等研究手段,以1031003工作面回采巷道为研究背景对支护参数进行优化研究,优化对象包括工作面主、辅运顺槽,开切眼,以及工作面主回撤通道。论文针对1031003工作面巷道顶板和10号煤试件进行实验室测试,得出了煤与直接顶岩层的抗压强度、抗拉强度、内摩擦角及粘聚力指标,为后续理论计算与数值模拟研究提供了基础参数。对主运顺槽的顶板窥视表明,距回撤通道340～740m处,存在几条竖直的裂缝组,交界处的煤破碎且水平裂隙发育;距回撤通道940～1140m处,交界处的煤较为破碎,无明显裂隙,完整性差,表明针对10号煤层开展回采巷道参数优化是必要的。通过理论和工程对比的方法,针对工作面主、辅运顺槽、主回撤通道、切眼进行了锚杆锚索支护参数优化,列出了具体的支护参数和经济性分析,并对各个方案进行了定性分析,确定了优化后的方案。数值模拟针对工作面回采巷道的支护原方案、支护新方案借助FLac3D软件分析了垂直应力和塑性区... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景和意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 巷道围岩破坏机理
        1.2.2 巷道支护研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 上榆泉煤矿地质概况及支护现状
    2.1 上榆泉煤矿概况
    2.2 工作面位置及地质情况
        2.2.1 综放工作面介绍
        2.2.2 煤层及顶底板
        2.2.3 水文特征
    2.3 原支护方案及效果分析
        2.3.1 现有支护方案
        2.3.2 支护效果及优化方向
    2.4 本章小结
3 巷道围岩实验室测试和钻孔窥视
    3.1 回采巷道围岩基本力学性质测试
        3.1.1 围岩基本力学性质测试取样方案
        3.1.2 实验方法
        3.1.3 煤岩基本力学参数测试
        3.1.4 实验测试结果
    3.2 工作面回采巷道围岩破碎情况窥视
        3.2.1 窥视仪器
        3.2.2 测点布置
        3.2.3 窥视结果
    3.3 本章小结
4 巷道支护方案设计及特征分析
    4.1 回采巷道锚杆支护方案理论依据
    4.2 主、辅运顺槽优化方案
        4.2.1 支护方案一
        4.2.2 支护方案二
    4.3 主回撤通道优化方案
        4.3.1 支护方案一
        4.3.2 支护方案二
    4.4 切眼支护方案
        4.4.1 机头段方案一
        4.4.2 机头段方案二
        4.4.3 正常段方案一
        4.4.4 正常段方案二
    4.5 锚杆、锚索支护参数校核
        4.5.1 锚杆支护参数校核
        4.5.2 锚索支护参数校核
        4.5.3 锚固力及锚固长度参数校核
    4.6 本章小结
5 数值模拟研究
    5.1 模型建立
    5.2 主、辅运顺槽支护方案
        5.2.1 主、辅运顺槽未支护前
        5.2.2 主、辅运顺槽支护原方案
        5.2.3 主、辅运顺槽支护新方案
    5.3 主回撤通道支护方案
        5.3.1 主回撤通道未支护前
        5.3.2 主回撤通道原方案
        5.3.3 主回撤通道新方案
    5.4 开切眼支护方案
        5.4.1 开切眼未支护前
        5.4.2 开切眼原方案
        5.4.3 开切眼新方案
    5.5 本章小结
6 工程实践及经济性分析
    6.1 顶底板离层监测
        6.1.1 测点布置
        6.1.2 监测结果
    6.2 锚杆受力监测
    6.3 经济性分析
    6.4 本章小结
7 结论
致谢
参考文献
附录



本文编号：3668991