煤巷围岩稳定性控制技术研究

论文摘要

一般的,煤层巷道围岩的自身强度较低,结构也多为层状和块状且多节理裂隙,同时受外部复杂工程环境影响严重,这些都使得煤巷稳定性控制成为保障煤矿安全生产工作的重点之一。本文以金桥煤矿2303工作面轨道顺槽支护为工程背景,通过理论分析、数值模拟和现场监测,对煤巷围岩稳定性控制技术做了比较系统的研究。文章的主要内容有：1)对全煤巷道围岩变形的主要影响因素和机理进行了分析,全煤巷道变形受围岩自身性质、地质条件、地应力、工程条件等多个因素影响。巷道变形模式多样,巷道顶部产生离层或挠曲、挤压流动和剪切滑移变形,帮部受压剪作用力而出现滑移面,产生向巷道内侧变形。2)以煤巷围岩地质力学特征为基础,研究煤巷围岩应力分布特征和支护对煤巷围岩稳定性的影响机理,探讨煤巷围岩稳定性控制机理。3)金桥矿煤巷锚杆支护技术研究,结合实际工程条件,采用理论计算和数值模拟方法进行巷道锚杆支护方案设计,确定2303工作面轨道顺槽锚网索联合支护方案。4)通过数值模拟方法分析煤巷在无支护状态和支护方案条件下围岩的应力和变形分布规律,并对巷道围岩变形与工作面推进距离间的关系进行了研究,通过分析数值模拟结果,可将受采动影响回采巷道分为大、中、小变形区段,在中变形和大变形区段采用单体液压支柱进行巷道超前支护,以保证顺槽围岩稳定性。5)对2303工作面轨道顺槽支护施工后进行矿压监测,监测数据显示2303工作面轨道顺槽锚网索联合支护方案的支护效果良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 金桥煤巷支护现状
• 1.4 论文的研究内容、研究方法
• 2 煤巷围岩破坏类型及稳定性影响因素
• 2.1 围岩破坏类型与机理
• 2.2 煤巷失稳变形影响因素
• 2.3 金桥矿岩样分析研究
• 2.4 围岩物理力学性能测试
• 2.5 本章小结
• 3 煤巷围岩稳定性控制机理
• 3.1 煤巷围岩稳定性特征分析
• 3.2 锚杆支护理论
• 3.3 煤巷锚杆支护原理
• 3.4 煤巷锚杆支护原则
• 3.5 本章小结
• 4 金桥煤矿煤巷锚杆支护技术研究
• 4.1 工程概况
• 4.2 锚杆支护设计
• 4.3 数值模拟研究
• 4.4 本章小结
• 5 煤巷锚网支护矿压观测实施方案
• 5.1 软岩巷道围岩矿压的监测方案
• 5.2 观测数据分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 参考文献