新橋礦厚泥巖頂板回采巷道錨桿支護技術研究.pdf

1、我國煤炭多以井工開采為主,巷道圍巖條件千差萬別,隨著近年來的煤炭開采發(fā)展快速且相應的煤礦開采規(guī)模也在逐漸加大,厚泥巖頂板的回采巷道支護問題日益突顯。
　　本文結合新橋礦2107軌道順槽的巷道圍巖條件,通過對現(xiàn)場頂板圍巖破碎情況進行鉆孔窺視、在實驗室對巷道圍巖樣品進行礦物成分測定和巖石力學參數(shù)測試,在此基礎上,運用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測等方法進行研究。本文的主要研究內容包括:①通過現(xiàn)場調研、地質資料和鉆孔窺視分析,揭示厚泥巖頂

2、板條件的主要特征:頂板錨桿、錨索錨固范圍內無堅硬可靠的硬巖作為錨固承載層,強度低且易破碎;②對厚泥巖頂板的圍巖成分與巖石力學參數(shù)進行測定,分析2107軌順厚泥巖頂板巖石破壞機理:取樣試件的單軸抗壓強度不到7MPa,巖石強度低,巖石結構完整性差,節(jié)理發(fā)育,且水浸和風化后巖石力學性質差異較大且易軟化,在水與風交替影響下,自身承載能力大幅削弱;③基于力矩平衡推導出符合實際情況的斜矩形巷道頂板圍巖冒落拱力學方程,并根據(jù)弾塑性力學理論解析非均勻應

3、力條件下的圍巖應力和塑性區(qū)分布,計算得出:2107軌順頂板圍巖在水平應力條件下不穩(wěn)定冒落高度在1.6 m左右,該巷頂板圍巖潛在冒落拱高度5.1 m;④總結影響此類巷道的支護影響主要因素、提出厚泥巖頂板的巷道支護對策,確定有針對性的主動支護方案,即:厚泥巖頂板條件下的錨桿+網(wǎng)+M型鋼帶+錨索梁的支護方案;⑤通過現(xiàn)場實驗和數(shù)值模擬驗證并評價支護效果,結果表明:頂板圍巖變形速度放緩,平均為2 mm/d,60天后頂板變形趨穩(wěn),頂板變形量在120