彬长矿区深埋综放面煤巷围岩破坏特性及支护设计研究

发布时间：2017-08-30 14:25

  本文关键词：彬长矿区深埋综放面煤巷围岩破坏特性及支护设计研究

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【摘要】：开展深埋煤巷围岩破坏机理及支护技术研究具有重要的意义,本文依托某矿403101工作面运顺支护项目,采用理论分析、室内试验、现场监测与测试和数值模拟相结合的方法,对深埋综放面煤巷围岩破坏特性及支护技术进行研究。主要内容和结论有:(1)采用室内试验对4#煤物理力学性质进行研究,得到4#煤物理力学参数。结合403101工作面运顺围岩破坏特征和矿区地应力测试结果,分析得到影响深埋煤巷围岩变形破坏的主要因素有围岩岩性、巷道埋深、水平应力大小、最大水平主应力与巷道轴向夹角、地质构造、回采动压及地下水。(2)采用现场监测评价原支护方案,结果表明巷道围岩发生大变形,锚杆(索)受力超过其设计抗拉强度,围岩松动圈范围超过锚杆长度,现有的支护方案不能满足要求。(3)结合深埋煤巷围岩破坏机理研究成果和支护设计原则,提出了采用空锚索孔卸压、补强锚杆(索)支护参数、锚杆采用木托盘和锚索采用槽钢加蝶形托盘让压的支护措施,采用理论计算与FLAC模拟计算得到锚杆(索)参数。(4)采用现场试验对403101工作面运顺支护方案的可行性进行验证,结果表明巷道围岩稳定,本文提出的支护方案可行,研究成果对矿区类似工作面巷道支护参数设计具有一定的参考价值。
【关键词】：深埋煤巷 围岩破坏特性 地应力测试 支护技术 FLAC分析 现场试验
【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
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 选题背景及研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-17
• 1.2.1 深埋巷道围岩变形破坏机理9-11
• 1.2.2 深埋巷道支护技术11-17
• 1.3 研究内容及技术路线17-19
• 2 深埋煤巷围岩变形破坏机理分析19-31
• 2.1 深埋巷道围岩状态特征19
• 2.2 深埋煤巷围岩物理力学室内试验19-22
• 2.2.1 4#煤物理性质试验20-21
• 2.2.2 4#煤力学性质试验21-22
• 2.3 深埋煤巷围岩变形破坏主要影响因素22-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 深埋综放面煤巷支护优化设计31-59
• 3.1 工程概况31-32
• 3.2 原方案支护效果分析32-39
• 3.2.1 支护效果现场监测32-38
• 3.2.2 原支护方案评价38-39
• 3.3 深埋煤巷支护原则与对策39-44
• 3.3.1 支护原则39-40
• 3.3.2 支护对策40-44
• 3.4 巷道支护参数理论计算44-51
• 3.4.1 经验公式44
• 3.4.2 围岩松动圈支护理论44-45
• 3.4.3 非弹性区理论和组合拱支护理论45-47
• 3.4.4 锚杆支护参数设计47-51
• 3.5 锚索支护参数FLAC计算51-56
• 3.5.1 计算工况51-52
• 3.5.2 计算方案52-53
• 3.5.3 计算结果分析53-56
• 3.6 403101工作面运顺支护方案56-57
• 3.7 本章小结57-59
• 4 深埋综放面煤巷支护效果评价59-70
• 4.1 支护方案FLAC评价59-61
• 4.1.1 模拟方案设计59-60
• 4.1.2 模拟结果分析60-61
• 4.2 现场试验61-69
• 4.2.1 试验段概况61
• 4.2.2 监测方案设计61-64
• 4.2.3 监测结果分析64-69
• 4.2.4 治理效果69
• 4.3 本章小结69-70
• 5 结语70-72
• 5.1 结论70-71
• 5.2 展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-77
• 附录77
• 攻读硕士期间发表的论文77
• 攻读硕士期间参加的科研项目77

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本文编号：759816