松軟易碎煤層巷道掘進(jìn)圍巖變形特性及控制技術(shù)研究.pdf

1、本課題結(jié)合淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一煤礦的具體條件，基于現(xiàn)有的巷道“圍巖-支護(hù)”相互作用理論，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、理論分析、數(shù)值模擬、工程實(shí)例等研究方法，系統(tǒng)地研究松軟易碎煤層沿空掘巷圍巖變形破壞機(jī)理、支護(hù)壓力計(jì)算方法、巷道礦壓顯現(xiàn)特征、圍巖控制及合理支護(hù)方法。
　　在結(jié)合潘一礦11518工作面兩巷松軟易碎圍巖的具體特性的基礎(chǔ)上，基于摩爾庫倫準(zhǔn)則，分別分析了靜壓與受采動(dòng)影響時(shí)巷道的變形特征，推導(dǎo)出簡(jiǎn)化模型下巷道圍巖的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及塑性區(qū)的合理近

2、似解析解，并確定巷道支護(hù)的關(guān)鍵在于縮小圍巖變形的塑性區(qū)半徑及其與支護(hù)強(qiáng)度的關(guān)系。
　　基于所建模型采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件得到了不同支護(hù)強(qiáng)度下松軟易碎巷道礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn):圍巖變形上表現(xiàn)為持續(xù)性、連續(xù)性的特點(diǎn)，隨著巷道的開挖掘進(jìn)巷道圍巖變形會(huì)隨著時(shí)間的增加也會(huì)逐漸增加但是其變形總量以及變形速率均會(huì)降低，同時(shí)在支護(hù)強(qiáng)度的作用下，這種表現(xiàn)會(huì)逐漸降低。支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到以及超過0.30MPa時(shí)，松軟易碎巷道持續(xù)性變形雖然不能完全被控制，但巷道

3、支護(hù)效果顯著，穩(wěn)定性提高。
　　針對(duì)11518工作面的地質(zhì)特點(diǎn)以及巷道圍巖變形特征，結(jié)合變形機(jī)理，提出“巖性構(gòu)造分區(qū)段支護(hù)”錨桿錨索協(xié)調(diào)支護(hù)方案。在構(gòu)造復(fù)雜軟弱易碎頂板區(qū)段內(nèi)為了保證頂板的穩(wěn)定性及完整性，在這種區(qū)段內(nèi)采用“長短錨桿+錨索支護(hù)”的方案，更大范圍的調(diào)動(dòng)巷道深部圍巖的能力，擴(kuò)大巖體的共同承載，持續(xù)有效地提供有效的支護(hù)抗力，使得頂板形成以短錨桿的錐形體壓縮作用形成的一級(jí)拱和以長錨桿形成的二級(jí)拱為要素的“組合梯度拱’’，從而