大斷面巷道錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著地下礦開采強(qiáng)度與規(guī)模的擴(kuò)大，為滿足大型開采設(shè)備的使用、運(yùn)輸以及礦井通風(fēng)等要求，巷道尺寸不斷增加。巷道尺寸的增大降低了圍巖的穩(wěn)定性，這給巷道支護(hù)工作帶來新的挑戰(zhàn)。大斷面巷道的支護(hù)已成為一個(gè)亟待解決的難題。
　　本文以納林河煤礦大斷面巷道支護(hù)問題為背景，通過現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬等研究手段，對(duì)大斷面巷道圍巖破壞機(jī)理及其錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，并針對(duì)納林河煤礦的具體地質(zhì)條件和支護(hù)問題提出相應(yīng)支護(hù)對(duì)策。
　?。?）分析

2、了大斷面巷道變形破壞機(jī)理。大斷面巷道開挖后，巷道圍巖平衡時(shí)的三向應(yīng)力失衡轉(zhuǎn)變?yōu)槎驊?yīng)力，巷道兩幫和頂?shù)装寰霈F(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，造成巷道圍巖強(qiáng)度的降低，最終導(dǎo)致圍巖的變形和破壞。
　　（2）通過FLAC3D數(shù)值模擬軟件，分析了大斷面巷道尺寸對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明，巷道斷面積越大，圍巖塑性區(qū)范圍增大，巷道寬度對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響尤其重大，當(dāng)巷道寬度從4m增大到6.5m時(shí)頂板最大位移從65mm增大至85mm，造成巷道支護(hù)難度加大。

3、
　?。?）分析了錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)對(duì)大斷面巷道的作用機(jī)理。巷道支護(hù)后，錨索和錨桿預(yù)緊力的作用可以使圍巖重新恢復(fù)三向應(yīng)力狀態(tài)，有效控制圍巖變形，從而維持巷道圍巖的穩(wěn)定。支護(hù)后錨索可以深入頂板圍巖深處，對(duì)可能發(fā)生松動(dòng)和破裂的巖石起到懸吊作用，由于大斷面巷道跨度比較大，錨索還起到了減跨的作用，降低了頂板的沉降量；兩幫的錨桿可以加固表面破碎煤體，使其同深部穩(wěn)定煤體形成一個(gè)大的錨固體，抑制深部煤體發(fā)生離層，可以有效的控制巷道兩幫的變形。

4、>　?。?）通過FLAC3D數(shù)值模擬軟件對(duì)錨桿長度、間排距、夾角、預(yù)緊力大小等對(duì)支護(hù)效果的影響。研究結(jié)果表明，增大錨桿長度可以使預(yù)緊力有效向圍巖深部擴(kuò)散，壓應(yīng)力主要作用區(qū)為錨桿1/2長度以內(nèi)；錨桿間排距及夾角的減小可使錨桿之間的作用力相互疊加形成一個(gè)整體的壓縮區(qū)，起到對(duì)圍巖的整體加固作用；增大預(yù)緊力能夠提高錨桿的主動(dòng)支護(hù)效果，隨著錨桿預(yù)應(yīng)力的增大，錨桿群在圍巖中產(chǎn)生的壓應(yīng)力的強(qiáng)度和范圍都有所增加，錨桿預(yù)緊力為50KN時(shí)的最大主應(yīng)力為0.