张家峁煤矿5-2煤层综采面胶运顺槽锚杆支护技术研究

摘要

随着煤矿开采技术的进步，巷道支护理论、技术取得了长足的发展，锚杆支护已成为目前煤巷支护的主要方式，特别是陕北侏罗纪煤田煤层赋存、开采条件优越，煤巷大断面巷道锚杆支护得到了广泛的应用。随着掘进、回采过程中巷道位移、片帮等矿压显现不明显，回采时工作面上、下“三角区”悬顶面积大等现象，综合分析认为巷道支护强度、密度过大，有必要进行优化。因此本文以神木县张家峁矿井5-2煤层胶运顺槽大断面煤巷锚杆支护工程为依托，采用理论分析、FLAC3D数值计算和现场实践相结合的方法开展研究工作。
　　完成了张家峁矿井5-2煤层的煤、岩物理力学特性室内试验，得到煤、岩的物理力学参数，为理论计算、数值模拟提供依据。
　　通过对15206胶运顺槽开展位移变化、顶板离层、围岩及锚杆受力监测，得出了15206胶运顺槽在距工作面20m时，受超前支承压力影响巷道两帮、顶板位移量及变形速率急剧增大，顶板的变形量明显大于两帮变形量，在回采期间锚杆最大受力均符合设计要求。
　　根据15206胶运顺槽原有支护方案监测分析，得出支护有富裕系数，从支护材料的长度、直径、材质、间排距等方面提出5种支护优化方案，通过理论计算、数值模拟及经济效益分析评价，确定15207胶运顺槽支护方案。
　　按照确定方案，于15207胶运顺槽从2016年4月掘进至2017年5月回采过程中，进行锚杆受力、围岩变形监测及矿压显现方面观测，实践证明确定的方案合理、可行。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景和研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文拟采用的研究内容、研究方案及技术路线

2 张家峁煤矿5-2煤层煤岩体物理力学参数测定

2.1 试验概述

2.2 岩石物理试验

2.3 岩石力学试验

2.4 小结

3 15206胶运顺槽围岩监测与结果分析

3.1 15206胶运顺槽原有支护方案

3.2 巷道监测项目及原则

3.3 15206胶运顺槽锚杆支护监测方案

3.4 15206胶运顺槽锚杆支护监测结果分析

3.5 煤巷变形规律分析

3.6 小结

4 15207胶运顺槽锚杆支护方案设计与数值分析

4.1 锚杆支护理论与巷道失稳破坏力学机理

4.2 张家峁煤矿5-2煤层胶运顺槽锚杆支护理论计算

4.3 支护优化方案设计

4.4 FLAC3D模型建立

4.5 数值计算结果分析

4.6 支护方案确定

4.7 本章小结

5 15207胶运顺槽锚杆支护工程实践

5.1 15207胶运顺槽支护设计

5.2 15207胶运顺槽监测方案设计

5.3 15207综采面胶运顺槽监测结果分析

5.4 本章小结

6 结论

致谢

参考文献

附录