急傾斜堅硬頂板松軟煤層異形巷道變形破壞特征試驗研究.pdf

1、急傾斜硬頂軟煤異形巷道處于不同力學性質(zhì)的圍巖中，引起圍巖應(yīng)力載荷呈非對稱分布，加之煤層傾角過大，導(dǎo)致巷道圍巖發(fā)生非對稱破壞，從而增加巷道的支護難度，不能滿足礦井安全高產(chǎn)高效的需求，因此開展對急傾斜煤層異形巷道圍巖變形破壞特征試驗研究具有重要的科學意義和工程實踐價值。
　　本文以新疆焦煤集團有限公司2130煤礦25221異形巷道為背景，結(jié)合現(xiàn)場觀測、相似材料模擬實驗、數(shù)值分析（FLAC2D）和理論研究，對急傾斜硬頂軟煤異形巷道變形破

2、壞特征及穩(wěn)定性控制進行了實驗研究，研究表明：
　?。?）急傾斜硬頂軟煤異形巷道兩幫變形量大于頂?shù)滓平?。巷道兩幫變形主要以高幫為主，高幫錨桿（索）的總體載荷最大，頂部錨桿次之，低幫錨桿最小。表明巷道高幫受載最大，控制好高幫是保證巷道穩(wěn)定的關(guān)鍵；
　　（2）急傾斜硬頂軟煤異形巷道掘進期間，高幫中下部載荷大于上部，加之風化及水蝕作用，上部煤體有松散趨勢，高幫上部很容易發(fā)生變形釋放或緩解由于頂板壓力而形成的橫向拉力，伴隨著時間推移

3、，很容易蠕變，最終導(dǎo)致高幫失穩(wěn)破壞；
　?。?）急傾斜硬頂軟煤異形巷道受圍巖力學性質(zhì)和支護技術(shù)的影響，造成圍巖變形破壞具有非對稱性，呈現(xiàn)“高幫滑移，低幫下挫，底板微臌，直接頂部分斷裂”的互錯動變形特征；
　?。?）急傾斜煤層異形巷道圍巖受載及變形破壞的非對稱性，采用非對稱錨網(wǎng)索耦合支護，增加頂板、高幫錨桿強度，降低頂板錨桿支護密度，改善圍巖受力狀態(tài)。同時加強“關(guān)鍵部位支護”，可以比較有效的提高巷道穩(wěn)定性；
　?。?）對