官地煤矿近距离采空区下巷道稳定性及厚层锚固技术

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iamphfeng
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为解决近距离煤层群下行开采下伏煤层受采动影响而引起的巷道围岩控制问题。以官地煤矿23513工作面运输巷道为工程背景,针对近距离采空区下巷道支护技术问题,采用现场调研、相似模拟实验、数值模拟计算和现场试验相结合的研究方法,多角度探究采动影响下巷道应力叠加变化特点、围岩变形特征及破坏规律,提出采用柔性长锚杆厚层锚固控制技术,取得如下主要研究成果:(1)基于工程地质条件对上覆煤层工作面进行相似模拟实验研究,探究了采空区下底板应力分布呈现出“两边小中间大”的规律,揭示采动影响下底板应力分布特点及其原因。(2)采用物理相似模拟实验、数值模拟计算,研究了近距离采空区下不同位置巷道受邻近工作面采动影响的应力叠加变化特点和围岩变形特征。实验结果表明:采空区边缘下巷道,顶板围岩变形量小,采动帮围岩变形量大,顶板应力小于原岩应力,采动帮应力集中程度大。采空区正下方巷道,顶板围岩变形量大,两帮围岩变形量小,顶板应力波动性大,顶板应力大于原岩应力,帮部应力小于原始应力。(3)运用数值模拟分析不同锚杆长度的对巷道围岩控制的影响,随着锚杆长度的不断增加,巷道围岩稳定性不断增强。锚杆为3.5m柔性长锚杆时,巷道围岩稳定性效果最好,采空区边缘下巷道顶板、帮部变形量减小,巷道围岩应力集中范围缩小。(4)基于近距离采空区下巷道围岩应力分布规律和围岩变化特征,提出柔性长锚杆的支护优化方案,并使用数值模拟进行方案对比分析,并开展了工程实践,矿压观测结果表明,控制效果良好。该论文有图57幅,表12个,参考文献88篇。
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