深部大采高巷道稳定技术:松动圈与锚索支护研究
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更新于2024-09-03
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"高应力作用下大变形破碎巷道稳定技术"
在深部煤炭开采中,随着机械化水平的提升,大采高综采技术的应用日益广泛,带来了诸多优势,如高效、自动化、高回采率等。然而,大采高巷道的维护面临严峻挑战,因为更大的断面尺寸导致围岩变形和稳定性问题加剧。随着开采深度增加,巷道承受的地应力和动压增大,这进一步增加了支护的复杂性。大采高回采巷道常常遇到片帮、冒顶和底鼓等现象,对围岩变形的控制成为关键问题。
针对龙煤集团城山煤矿3B~#煤层回采巷道的实际情况,研究者进行了深入的研究。他们首先进行了现场煤岩特性和力学实验,以理解煤体和围岩的性质。通过数值模拟分析,发现3B~#煤层的松动圈范围在0.6至1.2米之间,属于中松动圈,这个区域内的煤体破碎,且主要发生垂直方向的剪切破坏。因此,控制围岩变形的重点在于这个区域。
在对比了多种支护方案后,研究者建议采用增加巷帮锚索支护并强化煤柱锚索支护的方法。这一策略旨在通过增强巷道两侧及顶部和底部的支撑力,来抑制巷道的变形。现场实施后,结果显示该方案有效降低了巷道顶底板和两帮的变形,断面收缩率控制在了23.5%,确保了巷道的正常运营。
这项研究强调了深部围岩、松动圈、锚杆索、围岩变形和巷道稳定性等关键因素的重要性,并提供了实际应用的解决方案。对于深井煤炭开采中的巷道稳定性问题,此类研究不仅在理论上具有重要意义,而且对于改善矿井安全和提高生产效率具有实际价值。未来的研究可以进一步探讨如何优化支护设计,以适应不同地质条件和更复杂的应力环境,从而实现更高效的巷道稳定性控制。
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2020-05-25 上传
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