基于锚杆支护系统容许的巷道顶板离层界限值的确定方法

摘要

本文对煤矿开采过程中出现的顶板离层进行了研究，得到了以下结论：(1)顶板离层是煤矿开采过程中最主要的矿压显现现象之一，过大的离层是煤巷顶板破坏失稳的典型预兆或直接原因。及时、准确地测量锚杆支护巷道锚固区内外顶板离层大小，对评价锚杆支护效果和巷道安全程度具有重要意义。(2)顶板离层由弹塑性变形、扩容变形、结构面变形等组成。煤岩体弹塑性变形在变形总量中所占的比例不大。在高应力作用下，岩层扩容是引起顶板离层的一个重要原因。结构面滑动、张开、离层，以及新裂纹的产生是顶板离层的主要部分，是巷道支护控制围岩变形的关键所在。(3)锚杆支护系统允许的变形量与锚杆杆体的材质、结构、锚固方式及预应力等因素有关。端部锚固锚杆支护刚度低，允许的变形量大。全长和加长锚固锚杆支护刚度高，允许的变形量小。(4)基于锚杆支护系统本身允许的变形量，同时考虑围岩类型与地应力条件的巷道顶板离层界限值确定方法，比较客观、合理，基本适合煤矿巷道安全的要求。(5)将巷道实测顶板离层值与顶板离层界限值进行比较，就可分析顶板的安全性。实测值比界限值小，说明顶板处于安全状态；实测值达到或超过离层界限值，说明锚杆支护系统的可靠性降低，巷道顶板存在安全隐患，需要修改支护设计，采取补强加固措施，确保巷道安全。对评价锚杆支护效果和巷道安全程度具有重要意义.