凌志達(dá)煤礦掘進(jìn)工作面支護(hù)優(yōu)化研究與應(yīng)用.pdf

1、本文從凌志達(dá)煤礦15203煤巷掘進(jìn)巷道支護(hù)存在的問題著手，取現(xiàn)場(chǎng)巖石試樣放置室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，確定巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則，分析其變形特征，同時(shí)作為數(shù)值計(jì)算力學(xué)參數(shù)。根據(jù)顯示拉格朗日算法，運(yùn)用FLAC3D數(shù)值計(jì)算軟件基于M-C強(qiáng)度準(zhǔn)則，對(duì)凌志達(dá)煤礦15203煤巷掘進(jìn)巷道相同應(yīng)力及位移邊界條件下，不同支護(hù)方式所具有的巷道變形量、應(yīng)力集中程度、巷道頂?shù)装迤茐奶攸c(diǎn)進(jìn)行了數(shù)值模擬；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析，提出最優(yōu)方案，用于掘進(jìn)巷道的現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)，從而保證

2、安全生產(chǎn)。主要結(jié)論如下：
　?。?）基于摩爾庫倫準(zhǔn)則，對(duì)內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力采用線性擬合求解；掘進(jìn)巷道頂板石灰?guī)r內(nèi)摩擦角35.6，內(nèi)聚力16.525，10MPa-40MPa圍壓下，峰值強(qiáng)度分別為127.24MPa、153.936MPa、172.154MPa、199.731MPa。15煤內(nèi)摩擦角為18.52，內(nèi)聚力2.894，2-8MPa峰值強(qiáng)度分別為11.479MPa、17.897MPa、21.188MPa、23.665MPa。

3、>　?。?）理論計(jì)算巷道支護(hù)參數(shù)并結(jié)合巷道圍巖錨固潛力及巷道錨固穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式，最后確定優(yōu)化后的錨桿間排距為800mm×1200mm。
　?。?）由于15＃煤層直接頂中泥巖和石灰?guī)r分布不均勻，導(dǎo)致巷道頂板錨固區(qū)可分為四種情況；根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果，通過FLAC3D數(shù)值模擬軟件對(duì)四種情況下的巷道支護(hù)情況進(jìn)行模擬，研究巷道圍巖變形規(guī)律及特征；結(jié)果表明：采用四種支護(hù)參數(shù)，巷道的圍巖變形量均能滿足安全生產(chǎn)的要求。因此，在實(shí)際掘進(jìn)中，應(yīng)當(dāng)針

4、對(duì)不同頂板條件，選用最合適的支護(hù)參數(shù)，可以明顯提高巷道掘進(jìn)速率，降低生產(chǎn)成本。
　　（4）巷道頂部離層及鉆孔窺視檢測(cè)結(jié)果表明：采用優(yōu)化后的支護(hù)參數(shù)，兩巷道頂?shù)装遄畲笠平繛?1mm，兩幫最大移近量68mm，頂?shù)装遄冃嗡俾首畲?.4mm/d，兩幫變形速率最大為2.72mm/d，僅在K2灰?guī)r（穩(wěn)定巖層）的含水層中出現(xiàn)幾處小的裂隙發(fā)育。優(yōu)化后的錨（網(wǎng)）-索聯(lián)合支護(hù)方式很好地控制了圍巖的變形，對(duì)圍巖強(qiáng)度起到了有效強(qiáng)化，在保證工程質(zhì)量安全的