破碎围岩环境下羊场湾煤矿大断面巷道支护研究

"羊场湾煤矿大断面巷道支护参数分析与选择 (2010年)，大断面巷道稳定性，破碎围岩环境，FLAC3D数值模拟，锚杆受力，巷道变形，支护参数，安全生产" 在煤炭开采中，大断面巷道的稳定性至关重要，直接影响到矿井的安全生产。羊场湾煤矿面临的大断面巷道位于破碎围岩环境中，这使得巷道的稳定性受到多重因素的影响，包括自然赋存条件、开采活动的扰动以及人工支护的效果。为了解决这个问题，研究人员进行了深入的理论分析、FLAC3D数值模拟和现场监测，以评估锚杆受力和巷道变形。 理论分析是基于岩土力学原理，考虑了围岩的物理性质、应力状态和开采后的应力重分布。FLAC3D是一种常用的三维离散元软件，用于模拟地壳中的流变力学行为，帮助理解巷道周围的岩体动态响应。通过数值模拟，可以预测巷道在开采过程中的变形趋势和支护结构的承载状况。 现场监测使用了锚杆测力计和压力表等设备，实时监测锚杆的受力情况，以评估支护效果。这些数据提供了实际工况下的支护参数调整依据，确保了模型的可靠性和实用性。经过分析，研究人员确定了顶板和两帮锚杆(索)的最优尺寸，即850mm×850mm和850mm×900mm，这样的支护设计可以有效地支撑大断面巷道，满足安全开采的需求。 羊场湾煤矿的实际情况显示，破碎围岩环境加剧了大断面巷道的不稳定性，频繁的冒顶现象威胁着矿井安全。因此，针对西部地区类似地质条件的煤矿，研究合理的支护参数设计具有重要意义。过往的研究主要集中在破碎围岩环境下的矿井开采技术和大断面巷道的稳定性问题，但羊场湾煤矿的具体案例提供了更具体和针对性的解决方案。 通过对地质特征的分析，了解到主采煤层的厚度、煤体结构、围岩特性等关键信息。例如，煤层倾斜、节理裂隙的发育程度、围岩的破碎性以及伪顶和直接顶的物理特性，这些都是决定巷道支护设计的重要因素。在实际应用中，根据这些地质特征，可以定制适合的支护策略，减少冒顶和片帮的风险，保障矿井的安全生产。 羊场湾煤矿大断面巷道支护参数的研究结合了理论分析、数值模拟和现场监测，旨在优化支护设计，提高巷道的稳定性。这一研究方法和技术对同类矿山具有重要的参考价值，有助于提升西部破碎围岩条件下矿井的安全和效率。