沖擊危險煤層巷道防沖錨網索結構研究.pdf

1、沖擊礦壓的產生是由靜載和動載共同作用引起的。錨網支護結構在我國煤礦巷道支護方式上起主導地位。目前無動力顯現的煤巷,即在靜載作用下的支護問題已基本得到較好的解決。隨著礦井開采年限的增加,采深的加大,開采條件變得日益復雜。多因素作用下的巷道沖擊動力失穩(wěn)問題又成為研究的重點和難點,傳統(tǒng)的巷道支護理論已不能完全解釋動載作用下煤層巷道的圍巖穩(wěn)定性控制原理。
　　針對這種現狀,本文從動載荷對煤層巷道沖擊破壞機理出發(fā),總結了沖擊礦壓動載荷的作用

2、和傳播原理,對動載作用下支護結構的破壞過程進行了分析,建立力學模型計算了支護圍巖系統(tǒng)能量,通過數值模擬方法對比分析了不同支護條件下煤巷動靜載狀態(tài)及應力響應,同時從現場應用角度對煤巷的防沖進行了探討。
　　使用波動力學分析頂板破斷產生的震動波的震源類型和能量大小,建立震源的模型,同時指出了動載在傳播過程中的衰減規(guī)律。
　　沖擊發(fā)生時,震源所發(fā)出的地震波對巷道圍巖施加沖擊載荷,巷道圍巖及錨固體在極短的時間間隔內速度發(fā)生很大的變化

3、。根據能量守恒原理,采用能量法來對支護結構的破壞過程進行分析。在動靜載聯合作用誘發(fā)沖擊礦壓理論的基礎上,分析了靜載和動載在支護結構破壞和誘發(fā)沖擊的關系。
　　利用FLAC2D數值模擬軟件,對煤巷不同支護條件下圍巖靜載水平進行分析研究。在有支護的條件下,圍巖的位移迅速減小,而全錨相比較端錨效果更好,而全錨和錨網支護的對比則不是很明顯。不同支護條件下巷道受礦震動載影響時,幫部和頂底板在震動波的作用下都會有一定的位移產生,且在支護作用下

4、的圍巖控制作用效果明顯,同時頂板的移近量大于底板。對于多次震動應力演化過程的研究,二次震動會在巷道圍巖區(qū)域形成上下震動的應力擴張帶,巷道圍巖經受這樣反復幾次沖擊往返拉伸作用下逐漸破壞。
　　結合現場工程實際,分別以華亭礦區(qū)華亭煤礦2501采區(qū)和邢東礦二水平2100和2200采區(qū)的煤巷沖擊礦壓防治為研究對象。華亭煤礦厚煤層開采過程中煤巷臨空區(qū)煤柱側沖擊礦壓災害頻發(fā),通過礦震結果分析了大部分的來壓都造成了巷道底臌以及錨網索的失效,證實