申南凹矿迎采动掘进巷道围岩稳定控制机理研究

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迎采动掘进巷道是缓解煤矿采掘接替的有效方法,目前在国内不少矿区都有成功实践的案例。但是,此类巷道在掘进过程中由于要经受两次采动影响,巷道矿压显现较为剧烈,支护难度较大。本文以申南凹矿2#煤层一采区20106煤巷迎采动掘进为工程背景,采用理论分析、Flac3D5.0数值模拟软件、工业性试验相结合的手段,分析了 20106运输顺槽掘进与20104工作面回采期间采动应力赋存特点,探讨了区段煤柱留设的合理宽度,比较了巷道不同支护方案和参数,提出了单体液压支架配合M型钢带,以及在煤巷两帮施工卸压孔的迎采动掘进巷道围岩控制方案,取得了如下主要结论:1)分析得出了毗邻工作面剧烈影响阶段和本工作面回采阶段是巷道支护的重难点,应在迎采动掘进与回采期间架设单体液压支柱和帮部钻孔卸压。2)20104工作面超前支承应力影响范围为超前工作面50m和滞后工作面50 m,侧向应力分布峰值落在距离采空区15 m范围左右。3)通过理论分析得出区段煤柱宽度L=14.8m,数值模拟结果表明,选择15 m左右的区段煤柱,20106运输巷道围岩变形能够得到有效控制。4)锚杆选择 MSGLW—335/Φ24×2500mm,间排距 800mm×800mm,预紧力150N·m,锚固长度 0.4m,锚索选择 SKP18—1/1860/Φ21.6×8000mm,顶板每排4根,排距1600 mm,两帮各补打一根Φ15.24×5300mm锚索,预紧力200 kN。工业性试验期间,通过采用钻孔应力计与十字布点法,对巷道掘进及工作面回采期间应力与围岩变形量进行监测,结果表明巷道围岩应力赋存相对稳定,取得了实现迎采动掘进巷道围岩稳定控制的目的。本论文有图50幅,表7个,参考文献85篇。
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