雙工作面采動影響下煤層巷道錨桿支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、本文以華潤煤業(yè)205工作面回風(fēng)順槽的支護(hù)方式為研究對象，研究與205工作面相鄰的206工作面回采及205工作面雙重采動影響下205工作面回風(fēng)順槽的支護(hù)形式與支護(hù)參數(shù)。論文首先測定了205工作面開采的3號煤層頂板力學(xué)參數(shù)，綜合頂板巖性、各分層厚度、應(yīng)力環(huán)境等因素，初步確定了回風(fēng)順槽的圍巖穩(wěn)定性，采用理論分析及工程類比的方法，提出了錨桿（索）支護(hù)方案，在此基礎(chǔ)上，建立了數(shù)值計算模型，研究雙工作面開采時回風(fēng)順槽的圍巖破壞范圍、頂?shù)装逡平?、?/p>

2、幫移近量、煤柱中應(yīng)力分布等規(guī)律，通過改變錨桿、錨索的支護(hù)參數(shù)，研究不同支護(hù)參數(shù)對巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，從而確定優(yōu)化的支護(hù)參數(shù)，研究表明：
　　 ⑴3號煤巷道圍巖屬Ⅲ類中等穩(wěn)定圍巖，工程類比法得出的支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)為:基本支護(hù)形式按頂板較破碎時考慮，錨桿+W鋼帶（或鋼筋梁）+網(wǎng)，或增加錨索;桁架+網(wǎng)，或增加錨索;主要支護(hù)參數(shù)為端錨，錨桿的桿體直徑18～22mm;間排距0.6～1.0m;，錨桿長度1.8～2.4m。
　　

3、 ⑵數(shù)值模擬表明，巷道未受采動影響前，回風(fēng)順槽圍巖破壞范圍基本呈對稱分布，巷幫出現(xiàn)深度為0.5m的破壞。頂錨桿錨固范圍內(nèi)及巷道底板中部垂直應(yīng)力較小，為應(yīng)力降低區(qū)，兩幫垂直應(yīng)力的分布基本呈現(xiàn)對稱狀態(tài)，得出采動影響前205回風(fēng)順槽圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。
　　 ⑶相鄰206工作面采動對205回風(fēng)順槽圍巖穩(wěn)定有一定影響。(1)當(dāng)206工作面回采至測點前方30m時，回風(fēng)順槽圍巖破壞情況較之前測點前方20m時變化不大，此時巷道圍巖進(jìn)入新的穩(wěn)定

4、狀態(tài)。(2)回風(fēng)順槽圍巖位移量在相鄰206工作面位于測點前20m和測點后40m范圍內(nèi)受到相鄰工作面的采動影響較大，之后隨206工作面的推進(jìn)，順槽進(jìn)入新的圍巖穩(wěn)定狀態(tài)。(3)由煤柱的應(yīng)力變化分析，206工作面回采時對煤柱的采動影響范圍為12m，對回風(fēng)順槽的采動影響較小，所以206工作面開采后，205回風(fēng)順槽圍巖仍處于穩(wěn)定狀態(tài)。
　　 ⑷205工作面采動對回風(fēng)順槽穩(wěn)定性的影響。(1)從順槽圍巖屈服破壞單元分布情況分析，超前工作面10

5、處順槽圍巖出現(xiàn)明顯的破壞，此時巷道處于不穩(wěn)定狀態(tài)。(2)回風(fēng)順槽圍巖位移量在超前工作面30m處開始增大，超前工作面20m時圍巖位移量數(shù)值增加幅度比較大，此時應(yīng)對回風(fēng)順槽頂板進(jìn)行超前加強支護(hù)。
　　 ⑸經(jīng)多方案數(shù)值模擬，優(yōu)化后的支護(hù)方案為:頂板布置4根錨桿，錨固方式為端錨，長度2.4m，兩幫各布置3根錨桿，長度2.2m，錨固方式為端錨，間排距都為1000×900mm;錨索采用“5花”布置，錨固方式為端錨，單根排居中，間距1600m