五陽礦厚煤層巷道底鼓機制及控制研究.pdf

1、目前，大多數(shù)巷道底鼓控制方案僅僅圍繞加固巷道淺部巖體或改善其它部位受力環(huán)境進行的，較少研究底板中、深部巖體的穩(wěn)定性對底鼓的影響，特別是對厚煤層底鼓的研究。厚煤層巷道底板在高水平地應力和采動應力雙重作用下，破壞范圍廣、深度大，單一的淺部加固支護方式難以奏效。因此，本文針對五陽煤礦76采區(qū)厚煤層專用回風巷道嚴重底鼓問題，通過現(xiàn)場工程地質調查、底板受力狀態(tài)理論分析、支護方案數(shù)值模擬研究、開采擾動相似材料模擬以及現(xiàn)場工業(yè)性試驗相結合的方法研究了

2、厚煤層巷道底板的變形特征，分析了單一淺部注漿與中深部注漿支護下的圍巖變形規(guī)律，揭示了厚煤層巷道底鼓機理。主要結論如下：
　　 (1)建立了厚煤層巷道底板受力模型，計算得到了底板巖體應變分布規(guī)律。結果表明，拉應變零點位于底板3.2m左右，拉應變零點以上，巖體主要受水平應力擠壓的作用；拉應變零點以下，由于受到移動空間的限制，巖體向深部發(fā)生微量變形。
　　 (2)采用彈塑性和應變軟化本構模型分別對圓柱形試件進行單軸壓縮、拉伸加

3、載試驗，結果表明，Mohr-Coulomb彈塑性計算結果與室內(nèi)普遍試驗不符，峰值前具有明顯的強化現(xiàn)象。應變軟化模型計算結果與實際試驗基本一致，加載初期，應力呈為線彈性增加；峰值強度后，試件發(fā)生明顯應變軟化現(xiàn)象。
　　 (3)提出了三種厚煤層巷道底鼓控制方案即錨注支護、U型鋼反底拱注漿支護及錨砼漿支護，通過數(shù)值計算模擬了不同支護方案的應力場、位移場、圍巖塑性區(qū)等變化特征，結果表明，后兩種支護方案滿足工程實踐的需要。