采動影響下大跨度煤巷圍巖穩(wěn)定性與支護技術研究.pdf

1、　　隨著國民經濟的持續(xù)協(xié)調、又好又快發(fā)展，煤炭資源長期以來發(fā)揮著舉足輕重的作用；近年來，全國的煤礦開采深度逐漸加大、地質條件愈發(fā)復雜、大型機械設備的持續(xù)引進、煤巷的跨度不斷提高，受不同程度采動影響的大跨度煤巷與日俱增；為了保證巷道的安全使用和服務年限，研制出一套針對大跨度動壓煤巷的支護體系和參數(shù)方法顯得尤為重要。
　　以鄂爾多斯市高家梁煤礦典型的大跨度動壓煤巷為主要研究對象，系統(tǒng)運用理論分析、現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)值模擬的方法對采動影響

2、下大跨度煤巷的圍巖穩(wěn)定性及支護技術進行了全面、系統(tǒng)的分析研究；初步達到了以下目標：構建了動壓下大跨度煤巷圍巖穩(wěn)定性評價體系、研制了動壓下大跨度煤巷圍巖變形控制對策與相應的支護技術、組建了大跨度動壓煤巷聯(lián)合安全監(jiān)測系統(tǒng)；這些對保障我國煤礦的安全生產有著重要的意義。
　　在介紹了高家梁礦區(qū)的地質構造、地形地貌、地層巖性和水文地質等基本情況后，通過現(xiàn)場調研、理論分析、室內巖石物理化學試驗等手段，分析了大跨度動壓煤巷的破壞特點、圍巖穩(wěn)

3、定性影響因素和支護失效機理，最后得出了采動影響下大跨度煤巷圍巖巖石變形破壞的力學機制；在闡述了國內外動壓煤巷圍巖穩(wěn)定性分類的基礎上，提出了用模糊數(shù)學進行分類的思路、確定了分類的總體指標、逐項對指標進行分析、提出了模糊聚類中心，重點針對受二次采動影響和多次采動影響的大跨度煤巷進行了圍巖穩(wěn)定性分類；在借鑒了國內外測試圍巖松動圈的方法基礎上，提出了用孔壁檢視法和地震波反射法聯(lián)合測試大跨度動壓煤巷的松動圈聯(lián)合測試方法，測定了圍巖松動圈的大小和發(fā)

4、展規(guī)律；基于前面的各項工作，提出了動態(tài)信息化聯(lián)合支護體系和參數(shù)的設計方法，比較了各種支護方案的優(yōu)缺點，確定了初始聯(lián)合支護體系；經過理論計算和現(xiàn)場調研，得出了初始支護參數(shù)；為了驗證該初始聯(lián)合支護體系和參數(shù)是否合理，組建了由錨桿(索)實際受力監(jiān)測、頂板內部離層監(jiān)測、圍巖表面位移收斂監(jiān)測組成的大跨度動壓煤巷聯(lián)合監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能較全面且真實的反映巷道的礦壓顯現(xiàn)情況，通過監(jiān)測數(shù)據反饋到調整和優(yōu)化支護參數(shù)中的過程，為科學制定最終的支護體系和參數(shù)提

5、供了決策；依據數(shù)值模擬的基本假設，模擬了大跨度動壓煤巷的初始應力場，而且對該聯(lián)合支護體系支護前后的位移場和應力場分別進行了模擬，結果顯示模擬值和監(jiān)測值很接近，證明了用大型有限差分程序 FLAC3D進行數(shù)值模擬的可行性和正確性。
　　通過現(xiàn)場工程實踐表明本文針對大跨度動壓煤巷所制定的聯(lián)合支護體系和參數(shù)技術上可行、經濟上合理、安全是可靠、環(huán)保上清潔，采用的技術路線和研究方案正確、試驗方法和理論研究具有創(chuàng)新性，為礦方節(jié)約了大量資金，