沖擊危險煤層巷道防沖錨網(wǎng)索結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、沖擊礦壓的產(chǎn)生是由靜載和動載共同作用引起的。錨網(wǎng)支護結(jié)構(gòu)在我國煤礦巷道支護方式上起主導(dǎo)地位。目前無動力顯現(xiàn)的煤巷,即在靜載作用下的支護問題已基本得到較好的解決。隨著礦井開采年限的增加,采深的加大,開采條件變得日益復(fù)雜。多因素作用下的巷道沖擊動力失穩(wěn)問題又成為研究的重點和難點,傳統(tǒng)的巷道支護理論已不能完全解釋動載作用下煤層巷道的圍巖穩(wěn)定性控制原理。
　　針對這種現(xiàn)狀,本文從動載荷對煤層巷道沖擊破壞機理出發(fā),總結(jié)了沖擊礦壓動載荷的作用

2、和傳播原理,對動載作用下支護結(jié)構(gòu)的破壞過程進行了分析,建立力學模型計算了支護圍巖系統(tǒng)能量,通過數(shù)值模擬方法對比分析了不同支護條件下煤巷動靜載狀態(tài)及應(yīng)力響應(yīng),同時從現(xiàn)場應(yīng)用角度對煤巷的防沖進行了探討。
　　使用波動力學分析頂板破斷產(chǎn)生的震動波的震源類型和能量大小,建立震源的模型,同時指出了動載在傳播過程中的衰減規(guī)律。
　　沖擊發(fā)生時,震源所發(fā)出的地震波對巷道圍巖施加沖擊載荷,巷道圍巖及錨固體在極短的時間間隔內(nèi)速度發(fā)生很大的變化

3、。根據(jù)能量守恒原理,采用能量法來對支護結(jié)構(gòu)的破壞過程進行分析。在動靜載聯(lián)合作用誘發(fā)沖擊礦壓理論的基礎(chǔ)上,分析了靜載和動載在支護結(jié)構(gòu)破壞和誘發(fā)沖擊的關(guān)系。
　　利用FLAC2D數(shù)值模擬軟件,對煤巷不同支護條件下圍巖靜載水平進行分析研究。在有支護的條件下,圍巖的位移迅速減小,而全錨相比較端錨效果更好,而全錨和錨網(wǎng)支護的對比則不是很明顯。不同支護條件下巷道受礦震動載影響時,幫部和頂?shù)装逶谡饎硬ǖ淖饔孟露紩幸欢ǖ奈灰飘a(chǎn)生,且在支護作用下

4、的圍巖控制作用效果明顯,同時頂板的移近量大于底板。對于多次震動應(yīng)力演化過程的研究,二次震動會在巷道圍巖區(qū)域形成上下震動的應(yīng)力擴張帶,巷道圍巖經(jīng)受這樣反復(fù)幾次沖擊往返拉伸作用下逐漸破壞。
　　結(jié)合現(xiàn)場工程實際,分別以華亭礦區(qū)華亭煤礦2501采區(qū)和邢東礦二水平2100和2200采區(qū)的煤巷沖擊礦壓防治為研究對象。華亭煤礦厚煤層開采過程中煤巷臨空區(qū)煤柱側(cè)沖擊礦壓災(zāi)害頻發(fā),通過礦震結(jié)果分析了大部分的來壓都造成了巷道底臌以及錨網(wǎng)索的失效,證實