高瓦斯煤層錨固特性及瓦斯對(duì)巷道支護(hù)效果影響研究.pdf

1、論文以晉煤集團(tuán)寺河礦高瓦斯煤層為工程背景,采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與測(cè)試、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法開展研究。主要研究內(nèi)容包括:含瓦斯煤在卸圍壓條件下的瓦斯?jié)B流及煤巖變形破壞規(guī)律試驗(yàn),高瓦斯煤層錨固性能、巷道圍巖變形破壞規(guī)律,以及瓦斯?jié)B流與錨桿支護(hù)相互作用規(guī)律研究。
　　研究主要得出以下結(jié)論:(1)不同瓦斯壓力對(duì)煤體滲透率的影響不同,瓦斯壓力越大煤體內(nèi)的瓦斯?jié)B透率越大;煤體內(nèi)瓦斯?jié)B透率隨著圍壓的增大而降低;卸圍壓速度越大,

2、瓦斯解吸速度越快,煤體滲透率越大;(2)不同瓦斯壓力對(duì)煤體強(qiáng)度影響不同,瓦斯壓力越大,煤體強(qiáng)度越低,發(fā)生破壞失穩(wěn)前的時(shí)間越短;圍壓越大,煤體強(qiáng)度越高;卸圍壓速度越快,煤體發(fā)生破壞失穩(wěn)需要的時(shí)間越短;(3)在高瓦斯煤層中,瓦斯壓力越大對(duì)煤體的破壞作用越明顯,瓦斯抽采后煤體的宏觀力學(xué)性能劣化程度更高,錨固性能越低;(4)瓦斯壓力越大,巷道圍巖塑性區(qū)范圍越大;地應(yīng)力越大,巷道圍巖塑性區(qū)范圍越大;巷道半徑越大,圍壓塑性區(qū)范圍越大;支護(hù)阻力越大,

3、巷道塑性區(qū)范圍越小;(5)高瓦斯煤層巷道圍巖開挖初期是最不穩(wěn)定的階段,容易發(fā)生煤與瓦斯突出;巷道開挖后,煤體內(nèi)吸附瓦斯逐漸解吸,吸附瓦斯產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力逐漸降低,煤巖體有效應(yīng)力逐漸增加,煤層產(chǎn)生收縮變形使錨桿軸力出現(xiàn)一定的損失,錨桿上軸力隨著瓦斯壓力增大呈線性衰減,需提高錨桿預(yù)應(yīng)力以補(bǔ)償瓦斯?jié)B流造成的預(yù)應(yīng)力損失;(6)端部錨固和加長錨固錨桿鉆孔中容易聚集高濃度的瓦斯,引起瓦斯燃燒等災(zāi)害;(7)高預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)能有效改善巷道圍巖應(yīng)力狀態(tài),控