深部过断层巷道稳定控制技术:淮南矿区案例
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更新于2024-09-03
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"深部过断层巷道失稳破坏机理及控制技术研究"
本文主要探讨了深部巷道在遭遇断层破碎带时的失稳破坏机理,并提出相应的控制技术。研究以淮南矿区顾北煤矿南翼带式输送机巷作为实际工程背景,利用FLAC3D数值模拟软件对巷道围岩的变形行为进行了深入分析。研究结果显示,断层的存在显著加剧了巷道围岩的变形,导致塑性区范围扩大,对巷道稳定性构成严重威胁。
在地应力测量方面,文章指出巷道内的主应力方向接近水平,且最大主应力与垂直主应力的比值随着靠近向斜轴部而增大。这表明该区域处于中等到高应力环境,尤其是1101工作面回风顺槽区域,其最大主应力值较高,预示着未来回采期间可能面临更严重的矿压灾害问题。
针对这些挑战,文章提出了4项巷道稳定控制原则,包括增强支护结构的刚度、优化支护材料、确保足够的预紧力以及合理的支护布局。具体实施的支护方案是采用锚网索支护形式,包括使用高强度、长锚杆和锚索,以增强顶板和帮部的稳定性。锚杆直径增大,屈服强度提升,锚杆和锚索的间距经过精确计算,以提供足够的支撑力。此外,还加入了铁丝网以增强整体支护效果。
通过在1101工作面回风顺槽进行的工业性试验,证实了这一支护方案的有效性。巷道变形得到了显著抑制,顶板和两帮的最大移近量分别控制在72mm和60mm以内,证明了提出的控制技术对于减少巷道变形和维护稳定性具有重要意义。
本研究揭示了深部过断层巷道的破坏机理,提供了基于地应力的科学支护设计方法,为类似工程的围岩控制提供了理论依据和技术支持。参考文献进一步展示了冲击地压防治和地应力为基础的锚杆支护设计等相关领域的研究进展。
2020-07-16 上传
2020-06-21 上传
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2021-04-27 上传
2020-05-14 上传
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