近距离煤层开采影响下软弱煤层巷道支护技术研究

发布时间：2017-08-21 19:08

  本文关键词：近距离煤层开采影响下软弱煤层巷道支护技术研究

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【摘要】：在近距离煤层开采中,受邻近工作面残余支承压力和巷道开挖扰动影响,煤层巷道往往变形速度快,变形剧烈,特别是巷道围岩为松软、破碎煤层时,巷道可能在掘出后短时间内即发生强烈的变形失稳,严重影响巷道正常使用。本文以象山煤矿近距离煤层开采影响下21503工作面回风巷围岩控制技术为研究背景,首先,根据巷道围岩赋存特征,邻近工作面、巷道的空间位置关系及弹塑性力学相关理论,建立上煤层开采下底板岩层应力分布的力学计算模型,分析了采空区底板侧向支承压力分布规律,并分析了下煤层开采和巷道开挖对底板应力的扰动作用。然后,利用FLAC~(3D)数值模拟软件,分析了上下煤层工作面开采、邻近巷道开挖、本工作面开采影响下巷道周边围岩应力的相互叠加作用及其对巷道围岩稳定性的影响,确定了巷道变形的特殊性及易失稳破坏的薄弱环节。接着,分析了软弱破碎煤层中螺纹钢树脂锚杆与自攻锚杆的承载机理、承载性能及其优缺点和适用性,并基于现场实测数据提出了配合自攻锚杆的高强锚网索支护技术。最后,根据21503工作面回风巷的变形失稳特征和数值模拟结果,确定了具体的巷道围岩支护参数,并进行了现场工业性试验,取得了良好的效果。
【关键词】：支承压力 叠加影响 保护煤柱 围岩稳定性 全长自攻锚杆
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD353
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 1 绪论15-24
• 1.1 研究背景及意义15
• 1.2 国内外研究现状15-20
• 1.3 试验巷道概述20-21
• 1.4 研究内容与技术路线21-24
• 2 采空区底板支承压力分布规律24-33
• 2.1 上煤层采空区底板支承压力分布规律24-28
• 2.2 下煤层开采对底板支承压力分布的影响28-31
• 2.3 本章小结31-33
• 3 近距离煤层开采影响下软弱煤层巷道围岩稳定性分析33-51
• 3.1 巷道围岩稳定性影响因素33-35
• 3.2 数值模型建立及参数选取35-36
• 3.3 保护煤柱宽度确定36-41
• 3.4 近距离煤层开采影响下巷道围岩稳定性影响41-49
• 3.5 本章小结49-51
• 4 近距离煤层开采影响下软弱煤层巷道围岩控制技术51-66
• 4.1 自攻锚杆锚固机理及其适用性51-55
• 4.2 软弱煤层中自攻锚杆锚固性能分析55-58
• 4.3 配合自攻锚杆的高强锚网索支护技术58-64
• 4.4 本章小结64-66
• 5 现场工业试验66-75
• 5.1 巷道支护方案设计66-68
• 5.2 施工质量管理及安全技术措施68-69
• 5.3 现场施工中存在问题69-71
• 5.4 支护效果分析71-74
• 5.5 本章小结74-75
• 6 结论75-78
• 参考文献78-84
• 作者简历84-86
• 学位论文数据集86

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本文编号：714595