红一煤矿采煤工作面巷道支护参数优化研究

摘要

红一煤矿5号煤层位于二叠系山西组，围岩由炭质泥岩、泥岩和砂岩组成，裂隙较发育，结构复杂，顶底板岩层软弱，属于典型的三软煤层。随着回采的进行，两巷道顶板局部出现不同程度的淋水，淋水后造成顶板岩层软化，顶板局部下沉较严重，严重影响了回采巷道的安全使用。基于此，采用现场调研、实验室试验、现场实测、数模模拟及现场工业性试验等手段，对11501工作面回采巷道支护参数优化进行了研究。 首先，在现场调研的基础上，通过现场取样及实验室试验，得出了11501工作面回采巷道煤岩层抗压强度等物理力学指标；其次，通过现场实测，得到了11501工作面回采巷道围岩松动圈大小，并对巷道表面位移、顶板离层等进行了现场监测，得到了原有巷道支护条件下的巷道围岩变形破坏特征；最后通过数值模拟，分析了支护阻力等对巷道围岩稳定性的影响，在此基础上，对五种不同支护方案进行数值模拟研究，得到了最优的支护参数。 基于以上研究，结合现场实际情况，最终设计了11501工作面回采巷道优化支护方案，并用于现场工业性试验。实测表明，优化后支护方案是合理有效的，能够控制巷道长期稳定，满足使用要求。 本文的研究成果对于红一煤矿5号煤层工作面的安全生产有着重要的意义，对类似地质条件的巷道支护具有借鉴作用。

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