松软特厚煤层巷道支护:高预应力锚杆锚固效应研究
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更新于2024-09-03
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"锚固长度对松软特厚煤层巷道支护稳定性影响研究"
文章主要探讨了在松软特厚煤层条件下,如何通过改进巷道支护技术来提高支护稳定性。针对孟家窑煤矿5#煤层的特殊地质条件,传统的架棚支护方法已无法满足需求,因其强度、刚度不足且缺乏主动性,导致顶板破碎区域扩展。为解决这一问题,研究引入了高预应力、强力锚杆(索)支护理论。
1. 工程地质条件
孟家窑煤矿的5#煤层特点是厚度大、强度低、易碎,煤岩体的抗拉强度和抗压强度分别为0.96 MPa和4.2 MPa,这使得煤层的完整性较差,对支护提出更高要求。矿井的地质结构复杂,包括断层、褶曲等,增加了支护的难度。
2. 高预应力强力锚杆(索)支护理论
高预应力锚杆(索)支护理论主张通过施加高预应力,使锚固区的围岩保持受压状态,防止离层、滑动、裂隙扩展等现象,抑制围岩的弯曲、拉伸和剪切破坏。这一理论强调锚杆的主动支护作用,以增强支护系统的稳定性。
3. 锚固长度的影响
通过对不同锚固长度下的锚杆锚固效果进行数值模拟,研究发现锚固长度直接影响锚杆在顶煤中的预应力分布。较长的锚固长度能更有效地传递预应力,改善煤岩体的稳定性。
4. 工业性试验结果
在5105切眼进行的井下工业性试验显示,采用高预应力锚杆锚索组合支护系统后,巷道变形量显著减小,外侧帮和顶板的变形分别控制在12 mm和35 mm,且顶板几乎没有离层。锚杆和锚索承受的压力适中,表明该支护方案有效且稳定。
锚固长度的选择对于松软特厚煤层巷道的支护稳定性至关重要。通过优化锚固长度和采用高预应力锚杆(索)支护,可以显著提高支护效果,减少巷道变形,保障矿井的安全高效生产。这项研究为类似地质条件下的煤矿提供了有价值的参考,有助于推动煤矿支护技术的进步。
2020-05-02 上传
2024-10-24 上传
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2024-10-24 上传
2024-10-24 上传
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