大安山矿+400m水平轴10煤层复合顶板煤巷支护研究
论文针对大安山煤矿+400m水平西一石门轴10下煤层东一工作面回采巷道处于高地应力、复合顶板条件下，巷道支护异常困难的特点进行支护方案研究。最终现场工业试验表明所提方案支护效果良好，有效控制了巷道围岩变形破坏。 通过室内实验测定试验巷道煤层及顶底板岩层基础力学参数，采用空芯包体应力测量仪测定了大安山煤矿+400m水平地应力分布规律，为论文模拟研究提供基础参数。理论分析高应力复合顶板条件下巷道顶板变形破坏规律，结果表明顶板经历滑移、离层和垮落过程。采用数值模拟分析方法研究复合顶板结构发生变化时巷道围岩位移和应力变化规律，发现轴10上煤层与回采巷道距离较小时，对回采巷道变形、应力集中程度影响较大。理论分析锚杆、锚索在高应力复合顶板条件下支护原理。根据现场地质情况，应用组合梁理论和悬吊理论分别计算锚杆和锚索支护参数，提出锚杆+长锚索和短锚索+长锚索的支护方式。数值模拟分析两种支护方式下围岩位移变化和应力集中情况，结果表明支护后围岩变形破坏得到了较好控制。 根据试验巷道地质情况，选择锚杆+长锚索支护方式，监测巷道四个不同地点围岩表面位移量和锚杆、锚索锚固力。发现25天后巷道变形趋于收敛，基本达到稳定状态。锚固力监测值满足支护设计要求，但未达到锚杆、锚索破断载荷。位移和锚固力监测结果表明支护方案是安全可行的。研究结果对该矿安全生产具有重要意义，也为其它相似地质条件的矿井回采巷道支护提供重要参考价值。
煤矿开采;复合顶板;支护效果;巷道围岩;变形破坏;数值模拟
辽宁工程技术大学
硕士
采矿工程
梁冰
2015
中文
TD353
62
2016-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）