综采回采巷道矿压显现规律及围岩稳定性研究

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随着煤矿开采深度的逐年增加,造成影响巷道破坏的因素也随之增多,要想保证巷道的安全与稳定,就离不开对矿山压力的研究,因此,开展矿山压力与围岩稳定性关系的研究有着重要的工程意义。论文以寸草塔一矿5-1煤层回采巷道为研究背景,根据煤矿地质报告、煤层赋存条件、钻孔柱状图等地质资料,运用顶板离层仪、锚杆测力计、顶板动态仪等观测仪器现场实测,并通过数值模拟的方法,全面分析了寸草塔一矿5-1煤层回采巷道的矿压显现规律,为回采巷道提供了最优合理支护方案,研究的内容主要有:(1)在通过钻孔资料分析了寸草塔一矿5-1煤层顶板岩层结构的基础上,经实验室设备测定了寸草塔一矿5-1煤层及顶底板岩层的物理力学参数,确定了寸草塔一矿5-1煤层顶底板岩石的力学性质,为以后的数值模拟提供可靠的力学参数依据。(2)在总结以往研究成果的基础上,根据所选取的7个指标因素,采用模糊分类的数学理论的多因素综合评判方法,预测巷道围岩稳定性类别,得出寸草塔一矿5-1煤层回采巷道围岩稳定性类别为第Ⅲ类,巷道围岩类型属于中等稳定的类型,结合国家行业标准给出了合理的支护形式。(3)通过对寸草塔一矿5-1煤层回采巷道原有支护方案进行监测,得出单一的锚杆支护并不能保证寸草塔一矿5-1煤层回采巷道的稳定与安全,必须增加锚索作为补强支护;对原有支护方案进行改进和优化,通过运用FLAC3D软件进行数值模拟,确定出最优的支护方案。(4)通过锚杆测力计和顶板动态仪对最优支护方案进行现场实测,分析了寸草塔一矿5-1煤层回采巷道矿压显现规律特点,掌握了回采巷道围岩变形的基本特征;最优方案的应用取得了满意的支护效果。论文针对寸草塔一矿5-1煤层,对5-1煤层回采巷道矿压显现规律和回采巷道围岩控制技术进行了有益的探索,解决了寸草塔一矿5-1煤层回采巷道中存在的实际问题,积累了宝贵经验,在安全生产中,具有重要的意义;论文的研究也为今后解决类似煤层煤矿的设计、开采、安全生产、管理和决策提供了参考。
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