深矿井回采巷道变形机理与高效支护策略
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更新于2024-09-03
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"深矿井回采巷道围岩变形机理与支护设计"
本文主要探讨了深部矿井回采巷道的围岩变形问题及其支护策略。研究以李雅庄矿的实际情况为例,通过对现场围岩的钻孔观测和强度测试,深入分析了巷道围岩的破坏原因以及锚杆、锚索失效的因素。结果显示,随着巷道的开挖,应力降低区不断扩大,导致巷道两帮和顶板的应力集中加剧,尤其是左帮和左顶角的应力显著增加,而右帮的应力集中程度相对较低。这一现象与底板切槽的位置密切相关,因为底板切槽靠近右帮,使得右帮围岩应力得到一定释放。
底板切槽的深度对巷道围岩应力分布有显著影响。随着切槽深度增加,两帮应力峰值向深部转移,对底板的挤压作用减弱,巷道底板的应力降低。此外,巷道的变形量也因底板切槽深度的不同而变化,底板位移明显减小,而顶板和左帮位移则基本保持稳定,右帮位移有显著减少,表明底板切槽可以有效地减轻右帮的变形。
为了应对这些挑战,文章提出了高强锚网索联合支护方案。采用高强度顶帮支护后,围岩垂直应力峰值距离巷道表面的距离减小,浅部围岩应力降低范围显著减小,增强了岩体的承载能力,有效地控制了顶板和帮部岩体的变形。同时,通过底板切槽卸压,可以减小底板和右帮的应力集中,释放煤柱支承压力,两帮应力峰值向深部转移,减少对底板的挤压,从而降低底板的变形。
针对运输任务重、服务期限短的回采巷道,这种底板切槽卸压结合高强度顶、帮支护的综合控制技术,能够有效地释放采空区侧向支承压力,并控制不同部位的变形程度,是经济且有效的控制手段。
参考文献:
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