中能煤业1308工作面运输巷掘进支护技术研究

摘要

针对中能煤业1308工作面回采巷道首次沿顶掘进留底煤掘进状况，以1308工作面运输巷为试验巷道，参照1305工作面回采巷支护方式，研究1308运输巷高效快速掘进支护方式，简化支护方案，在保证顶板安全的前提下，增加掘进速度的同时降低了支护材料成本。主要进行以下研究： （1）根据1308工作面运输巷地质资料和1305工作面地质力学测试等，分析1308运输巷维护特点。以圆形巷道为研究对象，分析巷道开挖后应力分布特点以及变形规律，研究锚杆安设后锚杆对围岩的作用机理，且分析了不同锚杆支护参数对巷道围岩控制效果。 （2）建立数值计算模型，利用FLAC3D软件分别模拟巷道在无支护下和在三种支护方案下应力分布特点和巷道表面位移大小。通过数值模拟结果分析和评价，优选合理的支护方案进行实践。 （3）将方案二支护技术应用于该运输巷后，通过矿压监测结果和掘进速度上看，巷道围岩控制效果良好，顶板维护好，两帮变形小，锚杆施工质量合格，锚杆锚固效果好。同时单排锚杆支护速率提高了约20%，验证了支护方案二是合理的。 在掘进条件允许的情况下，可用方案三对试验巷道进行支护，通过数值模拟结果验证，方案二和方案三对于该采区或者其他采区回采巷道支护设计具有很高的借鉴价值。

目录

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致谢

变量注释表

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 国内外锚杆支护理论研究现状

1.2.2 国外锚杆支护技术研究现状

1.2.3 存在的问题

1.3主要研究内容与技术路线

1.3.1主要研究内容

1.3.2 技术路线

2巷道基本地质概况

2.1巷道工程地质

2.1.1煤层和顶底板岩性

2.1.2 地质构造和水文地质

2.2地质力学测试

2.3巷道维护特点

2.4本章小结

3巷道岩体变形及支护机理和模拟分析

3.1巷道围岩应力分布及变形规律

3.1.1 圆形巷道应力分布

3.1.2 巷道围岩变形特征

3.2锚杆对岩体的支护机理研究

3.2.1锚固力的作用机理

3.3不同锚杆支护参数的模拟研究

（1）锚杆预紧力

（2）锚杆长度

（3）锚杆密度

（4）锚杆布置角度

3.4本章小结

4模拟支护技术研究

4.1基本模型建立

4.2 1308 工作面运输巷无支护条件下模拟分析

4.2.1 垂直应力分布

4.2.2 巷道位移分布

4.31308工作面运输巷锚杆支护模拟分析

4.3.1 方案一支护下围岩控制效果分析

4.3.2方案二支护下围岩控制效果分析

4.3.3 方案三支护下围岩控制效果分析

4.4各支护方案效果对比与评价

4.5本章小结

5工程实践

5.1工程概况

5.21308工作面运输巷正常段支护参数设计

5.3矿压监测结果与分析

5.3.1 巷道表面位移监测

5.3.2 巷道顶板钻孔窥视情况和现场支护照片

5.4 本章小结

6结论

参考文献

作者简历

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