含夾矸富水特厚煤層煤巷圍巖控制技術研究.pdf

1、本課題以內(nèi)蒙古唐家會煤礦61101綜放工作面兩巷研究為背景，針對含夾矸富水特厚煤層煤巷的圍巖控制及支護技術進行研究。水對巖石強度有很大的影響，巖石遇水軟化變形，從而導致巖石強度降低，錨桿錨索錨固力降低，甚至造成煤巖石巷道的崩塌，出現(xiàn)安全隱患以及造成安全事故。為了防止圍巖巷道發(fā)生變形坍塌，采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場監(jiān)測等方法對原支護方案進一步研究。最終得出了如下結論:
　　介紹了特厚煤層煤巷圍巖特征以及煤巷布置方式，煤巷圍巖遇水軟

2、化時軟化系數(shù)的確定。通過理論分析，運用巖石破壞準則（庫倫-納維爾破壞準則）確定應力圓與抗剪強度直線的關系，還得出了最大主應力與最小主應力的關系式;建立煤層巷道頂板、底板梁的受力分析圖，分析影響頂板、底板破壞的因素，通過理論分析計算得出頂板、底板梁破壞時的最大撓度、轉(zhuǎn)角以及最大主應力的關系式，確定了最大撓度及最大主應力出現(xiàn)在頂板、底板梁的中部，最大轉(zhuǎn)角出現(xiàn)在頂板和底板梁的兩端;對頂板梁的穩(wěn)定性進行分析，通過力學模型得出保持巖塊穩(wěn)定性的力學

3、關系式，得出了巖塊水平推力和拱角豎向力的關系，巷道的跨度增大會導致水平推力以及拱角豎向力都增大，增加到一定程度巖塊就會發(fā)生滑落。利用物理實驗的方法對遇水的巖石試樣進行巖性分析，運用FLAC3D數(shù)值模擬軟件對煤巷原始支護方案進行分析，模擬的原始效果不理想，需要對原始支護方案進行參數(shù)優(yōu)化。本文提出了四種優(yōu)化方案措施，分別是針對不同巷道斷面形狀、錨桿錨索的參數(shù)進行優(yōu)化，將四種優(yōu)化方案通過數(shù)值模擬對比分析，最終得到平頂微拱形斷面的一個優(yōu)化方案比