长平矿Ⅲ4303大采高工作面回采巷道锚网索耦合支护研究

摘要

我国很多矿区赋存有6.0m左右的厚煤层,大采高综采工艺逐步成为安全、高效开采这类煤层的一种新方法。大采高综采面回采巷道的稳定对保持工作面高产高效具有至关重要的作用。虽然回采巷道支护的问题前人做了诸多研究,并取得了一定的研究成果,但针对具体条件下大采高综采工作面松软岩层回采巷道支护的问题却鲜有研究,因此,对具体条件下大采高工作面松软岩层回采巷道支护形式及支护参数的研究,无疑具有一定的理论意义和实用价值。论文以山西长平煤业有限责任公司长平矿为研究背景,通过对长平矿回采巷道围岩松动圈测试,结合长平矿已有煤岩物理力学参数、岩层结构、地应力的测量结果对大采高工作面回采巷道变形特点、回采巷道稳定性影响因素、回采巷道失稳机理进行研究,并运用理论分析、现场试验、数值模拟和矿压观测相结合的方法,基于“耦合”角度,研究探索适合长平煤矿大采高工作面回采巷道合理的支护形式和支护参数。最后,对确定的巷道支护方案进行工业性试验,并进行矿压观测,以此验证该支护方案的合理性。论文的研究成果为长平矿大采高工作面回采巷道支护提供了理论基础和实测基础,并对相似条件下回采巷道支护方案的确定具有一定的参考价值。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 论文研究的意义

1.2 锚杆支护技术的发展历程及发展趋势

1.2.1 国外锚杆支护的发展历程

1.2.2 国内锚杆支护的发展历程

1.2.3 锚杆支护技术的发展趋势

1.2.4 锚杆支护理论

1.3 论文研究的主要内容

1.4 研究方法与技术路线

2 大采高工作面回采巷道稳定性分析

2.1 大采高工作面回采巷道结构状态及变形特点分析

2.1.1 大采高工作面回采巷道结构状态分析

2.1.2 大采高工作面回采巷道变形特点分析

2.2 回采巷道失稳机理

2.2.1 回采巷道稳定性影响因素

2.2.2 回采巷道围岩失稳机理

2.2.3 回采巷道支护系统失稳机理

2.3 小结

3 大采高工作面回采巷道锚网索耦合支护研究

3.1 软岩的概念、分类及其工程力学特性

3.1.1 软岩的概念

3.1.2 软岩的分类

3.1.3 软岩的工程力学特征及软岩巷道工程变形力学机制

3.2 大采高工作面回采巷道锚网索耦合支护策略研究

3.2.1 锚网索耦合支护

3.2.2 最佳支护时间和最佳支护时段[5-14]

3.2.3 巷道围岩结构耦合设计

3.2.4 支护系统耦合设计

3.3 小结

4 长平矿Ⅲ4303 大采高工作面回采巷道支护方案研究

4.1 工作面和回采巷道地质条件及现有支护设计

4.1.1 工作面和回采巷道地质条件

4.1.2 地质及水文情况

4.1.3 回采巷道现有支护形式及支护状况

4.2 长平矿大采高工作面回采巷道锚网索耦合支护设计

4.2.1 地质力学评估

4.2.2 Ⅲ4303 大采高工作面回采巷道支护方案设计

4.2.3 回采巷道支护方案数值模拟分析

4.3 小结

5 Ⅲ4303 工作面回采巷道矿压观测与观测结果分析

5.1 观测断面布置、基点设置及观测内容

5.2 工作面回采巷道现场实测数据分析

5.3 小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录A 附录内容名称

作者简历

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