西合煤矿采准巷道锚杆支护技术研究

摘要

我国煤矿以井工开采为主，随着开采深度的增加和地质条件复杂，在我国很多矿区都存在着巷道支护困难的问题。为保持巷道畅通和，合理的巷道支护设计对煤矿安全生产具有重大意义。
　　本文对锚杆支护作用的原理和作用方式进行了分析，对西合煤矿采准巷道支护情况进行评价，并对比选择适合西合煤矿的支护理论及设计方法。对4号、5号煤层围岩取芯并开展了物理力学参数室内试验。运用边界元软件，对西合煤矿4号、5号煤层初始地应力分布进行估算。选取西合煤矿1214工作面回风顺槽为代表，以西合煤矿1214工作面回风顺槽巷道围岩为根据，选用理论计算和工程类比的方法，结合西合煤矿已有的支护经验，对西合煤矿1214工作面回风顺槽进行锚杆支护设计。初步确定了6种支护方案，运用数值模拟软件分别对6种支护方案进行数值模拟，通过对支护方案的比较，选取最佳的支护方案，作为西合煤矿1214工作面回风顺槽的支护方案。结合地应力的计算结果，按照同样的方法，对其它采准巷道进行支护设计。并对1214工作面回风顺槽掘进期间的巷道矿压进行监测，包括对巷道围岩变形监测，锚杆受力监测和锚杆破坏情况的统计。掌握掘进期间巷道围岩变化规律，作为巷道支护设计的评价指标和支护设计方案优化的现场监测。
　　研究成果对西合煤矿原有的巷道支护设计进行了优化，并对西合煤矿的安全生产给出了建议，对煤矿的高产高效、安全、快速掘进具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 问题的提出及选题的意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容方法与技术路线

2 锚杆与巷道围岩的作用机理

2．1 巷道围岩变形力学机理

2．2 巷道围岩破坏形式

2．3 锚杆对巷道的加固作用机理

2．4 本章小结

3 巷道锚杆支护设计方法

3．1 锚杆支护工程类比设计法

3．2 锚杆支护理论计算法

3．3 锚杆支护数值模拟法

3．4 本章小结

4 工程概况

4．1 地质水文特征

4．2 井田地质构造

4．3 采区巷道布置及设备

4．4 井下观察和现有支护方案评价

5 煤层顶底板岩石力学试验及地应力估算

5．1 煤层项底板岩石力学试验

5．2 初始地应力数值模拟估算

5．3 本章小结

6 采准巷道支护设计

6．1 巷道围岩破坏模拟

6．2 支护方案的选择

6．3 支护方案数值模拟与分析

6．4 其它采准巷道支护方案

6．5 本章小结

7 工程实践

7．1 巷道矿压监测内容及方法

7．2 巷道掘进期间巷道变形分析

7．3 掘进期间巷道支护效果总结

8 主要结论

致谢

参考文献