极松散煤层巷道围岩控制技术研究

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我国煤炭资源在所有能源中占据很大比重,在煤炭资源的开采中,随着开采深度的增加,开采条件越来越复杂,巷道维护就会显越来越困难,尤其是在极松散煤层中进行巷道的支护更是难中之难。能否解决这种条件下的巷道支护问题,是煤炭向深部安全开采的关键。本文结合淮北芦岭煤矿II829工作面回采巷道掘进,采用理论分析、数值模拟与现场观测相结合的方法,对极松散煤层巷道围岩控制技术问题进行研究。研究的主要内容有:(1)通过对芦岭矿工程概况、巷道概况及瓦斯治理情况的研究,提出可进行巷道掘进方案。(2)通过对芦岭矿巷道破坏形式进行分析,得出巷道破坏因素及影响支架承载能力的因素。(3)运用FLAC数值模拟软件对矩形、直墙半圆拱和斜墙半圆拱三种断面形状进行模拟,对三种断面形状的应力场和位移场进行比较,确定了巷道的断面形状,通过对支架结构参数与支架承载能力因素的分析,提出合理的支护设计。(4)利用FLAC3D模拟了巷道在掘进过程中,巷道支护前、支护后以及支护稳定后的围岩应力场和位移场的变化规律,得出这种支护方式对极松散煤层巷道有很好的支护效果。(5)根据现场实验与矿压观测方法,对该支护方式对现场反馈的信息对所选的巷道支护方式和支护参数的合理性进行验证。本文研究的主要内容都为极松散煤层巷道围岩控制技术提供了理论参考,奠定了理论基础,而且此种支护方式对极松散巷道起到良好的支护效果,并取得了良好的的技术经济效果。
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