大断面软弱破碎围岩煤巷演化规律与控制技术

摘要：

随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加.基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研究了不同巷道布置方式、顶煤厚度、巷道高宽比及侧压系数等条件下大断面软弱破碎围岩煤巷开挖后围岩变形特征、塑性区演化规律及应力分布特征,为煤巷优化布置、合理支护方案与参数的选取提供了理论依据;针对大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征与支护难点,提出了全断面锚网索喷初次支护、高预应力锚索与锚注二次加固组成的“三锚”联合支护技术方案,采用数值模拟分析与相似材料模型试验,验证了该方案的合理性与围岩控制效果,并进行了井下工业性试验.监测结果表明,采用“三锚”联合支护技术,有效地控制了大断面软弱破碎围岩煤巷的大变形与底臌,维持了煤巷围岩与支护结构的稳定及安全.

关键词：软弱破碎煤巷、“三锚”联合支护、演化规律、FLAC3D数值模拟、相似材料模型试验

所属期刊栏目：41

分类号：TD353(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51574223;中国博士后科学基金资助项目2015M580493;山东省土木工程防灾减灾重点实验室开放课题资助项目CDPM2014KF03

在线出版日期：2016-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1885-1895