含夾矸富水特厚煤層煤巷圍巖控制技術(shù)研究.pdf

1、本課題以內(nèi)蒙古唐家會(huì)煤礦61101綜放工作面兩巷研究為背景，針對(duì)含夾矸富水特厚煤層煤巷的圍巖控制及支護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究。水對(duì)巖石強(qiáng)度有很大的影響，巖石遇水軟化變形，從而導(dǎo)致巖石強(qiáng)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(chǎng)監(jiān)測(cè)等方法對(duì)原支護(hù)方案進(jìn)一步研究。最終得出了如下結(jié)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(shí)軟化系數(shù)的確定。通過(guò)理論分析，運(yùn)用巖石破壞準(zhǔn)則（庫(kù)倫-納維爾破壞準(zhǔn)則）確定應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度直線的關(guān)系，還得出了最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力的關(guān)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(guò)理論分析計(jì)算得出頂板、底板梁破壞時(shí)的最大撓度、轉(zhuǎn)角以及最大主應(yīng)力的關(guān)系式，確定了最大撓度及最大主應(yīng)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(duì)頂板梁的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，通過(guò)力學(xué)模型得出保持巖塊穩(wěn)定性的力學(xué)

3、關(guān)系式，得出了巖塊水平推力和拱角豎向力的關(guān)系，巷道的跨度增大會(huì)導(dǎo)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(huì)發(fā)生滑落。利用物理實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)遇水的巖石試樣進(jìn)行巖性分析，運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件對(duì)煤巷原始支護(hù)方案進(jìn)行分析，模擬的原始效果不理想，需要對(duì)原始支護(hù)方案進(jìn)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(duì)不同巷道斷面形狀、錨桿錨索的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，將四種優(yōu)化方案通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)比分析，最終得到平頂微拱形斷面的一個(gè)優(yōu)化方案比