深部软岩巷道穿煤层数值模拟及支护技术研究

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• 作者：刘学强刘刚
• 会议时间：2013-11-05
• 关键词：矿井工程 ; 深部软岩巷道 ; 支护设计 ; 效果评估
• 作者单位：中国矿业大学力学与建筑工程学院,江苏徐州221116
• 母体文献：2013年全国矿山建设学术会议论文集
• 会议名称：2013年全国矿山建设学术会议
• 会议地点：徐州
• 主办单位：中国煤炭学会
• 语种：chi

摘要

矿井开采逐渐向深部发展,在浅部呈现中硬岩变形特征的工程岩体在深部转化为高应力软岩,尤其在经过煤层时矿压显现强烈.以某煤矿-800m水平东翼轨道大巷为工程背景,利用数值模拟研究该巷道穿煤层时的围岩变形特性.研究表明:顺、逆煤层开挖巷道围岩变形规律基本一致,但由于煤层倾斜压力,逆煤层开挖比顺煤层开挖顶板最大位移大;巷道每次开挖,都在开挖工作面后6m左右处位移达到最大,所以应尽量靠近开挖面,在位移达到最大前进行巷道支护;由于软弱煤层的力学特性,应在巷道揭露煤层前12m时对巷道顶板加强支护,直至过煤层后16.5m;在巷道穿煤层顶板时加强对底板支护;帮部位移在过煤层时显现强烈,所以过煤层时即时加强帮部支护.结合在巷道390m左右揭露煤层时遇到的工程情况,针对巷道800m左右过二2煤层工程,提出底角锚杆+替换矸石+注浆控制底鼓、长锚索控制顶板大变形方案,经数值模拟优化,确定合理的支护参数.该支护方案经现场验证,效果良好.