高预应力锚网索非对称耦合支护在大倾角煤层复合顶板中的应用研究

摘要

在煤矿开采中，大倾角煤层巷道是一种常见的巷道类型，这类巷道不仅会受到矿山压力的影响，还会受到顶板岩层倾角及其自身倾角的影响。因此，大倾角煤层巷道的变形规律同水平煤层和缓倾斜煤层巷道是不同的。
　　煤层复合顶板是指一个或几个煤层的顶组合成的直接顶，即在开采煤层的直接顶中存在一层或几层不可采的煤层。煤层复合顶板多存在于多煤层地系中。
　　大倾角煤层复合顶板传统的支护方式往往是采用不同类型的棚子支护，它们利用棚子的强度，消极、被动地承受地压作用，成本高、效率低、效果差。锚杆支护作为一种主动支护方式，能够有效地加固围岩，提高围岩的整体性，是一种低成本、高效率、效果好的支护方式。现如今，煤矿巷道支护主要采取锚网索支护方式，取得了较好的效果;但对于大倾角煤层复合顶板的复杂情形，支护效果仍然不很理想。
　　岩层的大倾角导致了巷道围岩受力的不均匀，其煤层复合顶板又比一般的复合顶板更易开裂、冒顶。因此，研究大倾角煤层复合顶板新的支护方式，对于减少大倾角煤层复合顶板事故，保证生产安全具有重要的意义。
　　本文以山东莱芜某矿11201工作面顺槽的大倾角煤层复合顶板的支护试验为出发点，通过利用FLAC3D软件进行数值模拟分析，详细讲述了锚网索非对称耦合支护技术在大倾角煤层复合顶板支护中的应用，以及锚杆预紧力在巷道支护中的重要性，为巷道支护设计方法提供了重要的依据。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的提出及研究意义

1．2 复合顶板支护理论的历史及现状

1．3 研究内容及方法

2 大倾角复合顶板巷道支护分析

2．1 大倾角巷道支护

2．2 复合顶板支护

2．3 本章小结

3 大倾角煤层复合顶板简介

3．1 煤层复合顶板简介

3．2 大倾角煤层复合顶板支护现状

3．3 本章小结

4 高预应力锚杆非对称耦合支护技术

4．1 高预应力锚杆支护技术

4．2 耦合支护技术简介

4．3 耦合支护设计简介

4．4 本章小结

5 原巷道支护设计方案及初步改进

5．1 地质概况

5．2 11201运输顺槽原支护失稳分析

5．3 支护设计方案的初步改进及分析

5．4 本章小结

6 高预应力锚网索非对称耦合支护技术数值模拟分析及应用实例

6．1 FLAC3D软件介绍

6．2 巷道破坏区域的数值模拟研究

6．3 高预应力锚网索非对称耦合支护

6．4 高预应力锚网索支护施工

6．5 本章小结

7 结论

致谢

参考文献

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