采動(dòng)影響下大跨度煤巷圍巖穩(wěn)定性與支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)協(xié)調(diào)、又好又快發(fā)展，煤炭資源長(zhǎng)期以來(lái)發(fā)揮著舉足輕重的作用；近年來(lái)，全國(guó)的煤礦開采深度逐漸加大、地質(zhì)條件愈發(fā)復(fù)雜、大型機(jī)械設(shè)備的持續(xù)引進(jìn)、煤巷的跨度不斷提高，受不同程度采動(dòng)影響的大跨度煤巷與日俱增；為了保證巷道的安全使用和服務(wù)年限，研制出一套針對(duì)大跨度動(dòng)壓煤巷的支護(hù)體系和參數(shù)方法顯得尤為重要。
　　以鄂爾多斯市高家梁煤礦典型的大跨度動(dòng)壓煤巷為主要研究對(duì)象，系統(tǒng)運(yùn)用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、數(shù)值模擬的方法對(duì)采動(dòng)影響

2、下大跨度煤巷的圍巖穩(wěn)定性及支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的分析研究；初步達(dá)到了以下目標(biāo)：構(gòu)建了動(dòng)壓下大跨度煤巷圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)體系、研制了動(dòng)壓下大跨度煤巷圍巖變形控制對(duì)策與相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)、組建了大跨度動(dòng)壓煤巷聯(lián)合安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；這些對(duì)保障我國(guó)煤礦的安全生產(chǎn)有著重要的意義。
　　在介紹了高家梁礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地層巖性和水文地質(zhì)等基本情況后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、室內(nèi)巖石物理化學(xué)試驗(yàn)等手段，分析了大跨度動(dòng)壓煤巷的破壞特點(diǎn)、圍巖穩(wěn)

3、定性影響因素和支護(hù)失效機(jī)理，最后得出了采動(dòng)影響下大跨度煤巷圍巖巖石變形破壞的力學(xué)機(jī)制；在闡述了國(guó)內(nèi)外動(dòng)壓煤巷圍巖穩(wěn)定性分類的基礎(chǔ)上，提出了用模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行分類的思路、確定了分類的總體指標(biāo)、逐項(xiàng)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分析、提出了模糊聚類中心，重點(diǎn)針對(duì)受二次采動(dòng)影響和多次采動(dòng)影響的大跨度煤巷進(jìn)行了圍巖穩(wěn)定性分類；在借鑒了國(guó)內(nèi)外測(cè)試圍巖松動(dòng)圈的方法基礎(chǔ)上，提出了用孔壁檢視法和地震波反射法聯(lián)合測(cè)試大跨度動(dòng)壓煤巷的松動(dòng)圈聯(lián)合測(cè)試方法，測(cè)定了圍巖松動(dòng)圈的大小和發(fā)

4、展規(guī)律；基于前面的各項(xiàng)工作，提出了動(dòng)態(tài)信息化聯(lián)合支護(hù)體系和參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，比較了各種支護(hù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了初始聯(lián)合支護(hù)體系；經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，得出了初始支護(hù)參數(shù)；為了驗(yàn)證該初始聯(lián)合支護(hù)體系和參數(shù)是否合理，組建了由錨桿(索)實(shí)際受力監(jiān)測(cè)、頂板內(nèi)部離層監(jiān)測(cè)、圍巖表面位移收斂監(jiān)測(cè)組成的大跨度動(dòng)壓煤巷聯(lián)合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能較全面且真實(shí)的反映巷道的礦壓顯現(xiàn)情況，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋到調(diào)整和優(yōu)化支護(hù)參數(shù)中的過(guò)程，為科學(xué)制定最終的支護(hù)體系和參數(shù)提

5、供了決策；依據(jù)數(shù)值模擬的基本假設(shè)，模擬了大跨度動(dòng)壓煤巷的初始應(yīng)力場(chǎng)，而且對(duì)該聯(lián)合支護(hù)體系支護(hù)前后的位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分別進(jìn)行了模擬，結(jié)果顯示模擬值和監(jiān)測(cè)值很接近，證明了用大型有限差分程序 FLAC3D進(jìn)行數(shù)值模擬的可行性和正確性。
　　通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐表明本文針對(duì)大跨度動(dòng)壓煤巷所制定的聯(lián)合支護(hù)體系和參數(shù)技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、安全是可靠、環(huán)保上清潔，采用的技術(shù)路線和研究方案正確、試驗(yàn)方法和理論研究具有創(chuàng)新性，為礦方節(jié)約了大量資金，