硬頂條件下煤巷圍巖穩(wěn)定性模擬研究.pdf

1、某些礦區(qū)在開采中出現(xiàn)了直接頂板大部分巖層為堅(jiān)硬的厚砂巖層，在過去幾十年的開采中，針對硬頂煤巷采取了一些措施，對于巷道的支護(hù)采取木點(diǎn)柱、木棚、混合棚等簡單支護(hù)方式就能滿足安全生產(chǎn)的需要。但是隨著開采深度的加大，以及上覆采區(qū)遺留的煤柱、地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響，部分采(盤)區(qū)巷道開始出現(xiàn)“軟巖”(炸幫、地鼓、垮項(xiàng)等)現(xiàn)象。由于頂硬，煤幫就變?yōu)閲鷰r中最薄弱地方，地下巖體中積聚的能量肯定是從最容易突破的地方釋放，這就造成兩幫來壓劇烈，兩幫破碎范圍往

2、往大于錨桿可錨固范圍，若控制不好，容易造成兩幫擠壓破碎→片幫、垮幫→兩幫對項(xiàng)板支撐減弱→頂板彎曲變形加劇→兩幫破壞加劇的惡性循環(huán)過程。本文就針對硬頂煤巷穩(wěn)定性進(jìn)行研究。對其新形勢下支護(hù)提出建議。
　　 本文針對所研究的硬頂煤巷所表現(xiàn)的兩幫松軟頂?shù)纵^穩(wěn)定情況，首先在理論上采用松動(dòng)圈和整體錨固支護(hù)理論，對較硬的頂板采用中松動(dòng)圈懸吊機(jī)理，并給出錨桿支護(hù)參數(shù)；對松軟的煤巷兩幫采用大松動(dòng)圈時(shí)起主要作用的擠壓成厚墻或拱機(jī)理，并分析了錨桿幾何

3、參數(shù)，并建立了兩幫的力學(xué)模型，給出錨桿支護(hù)的一些力學(xué)參數(shù)。
　　 針對硬頂煤巷巷道穩(wěn)定性問題，本文主要采取物理模擬試驗(yàn)，采用自己研制的大比例平面應(yīng)變模型的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，制定了測試方案，制作了測試應(yīng)力的應(yīng)力盒，購買了應(yīng)變儀和相機(jī)，實(shí)驗(yàn)?zāi)M了逐步加載下巷道的破壞發(fā)展過程，破壞形式，并記錄分析圍巖內(nèi)的應(yīng)力變化規(guī)律，和圍巖變形規(guī)律，并測出塑性圈的變化情況，為此地質(zhì)條件下巷道支護(hù)提供些理論，其有助于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
　　 考慮到相似模擬無