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岱庄生建煤矿为提高装备水平,提高巷道的掘进效率,于2004年引进了EBZ-90型煤巷掘进机。为了适应综掘机快速掘进的要求,有必要对其支护方式及综掘断面形状进行研究,以获得有利于围岩稳定和满足使用要求的断面形状,使支护方式既能适应综掘机的快速掘进,又能经受住后期动压的影响。 本论文进行了巷道围岩工程类别及稳定性分析。依据地质报告资料和井下煤层巷道的实际观测,通过对煤体强度、煤巷围岩的完整程度、地下水、地应力主要影响因素进行分析,得出巷道属Ⅳ类围岩,煤岩体质量属软质层状结构。 地应力分析表明自重应力是影响巷道的主要因素。根据于学馥教授的轴比论理论并采用基于岩体力学的基本观点零应力轴比理论确定了巷道断面形状并进行尺寸优化。 根据巷道所处地质条件,采用岩石破裂过程分析软件RFPA系统进行数值模拟计算。数值模拟结果表明,折角处应是加强支护的重点部位,另外获得了应力集中系数,为煤巷围岩塑性区的理论计算提供重要的参考数据。模拟结果为巷道支护参数设计和危险部位的控制提供依据。 通过对棚式支护和锚杆支护进行比较分析,确定采用锚带网联合支护作为巷道的主要支护形式,在遇到较严重的断层破碎带时,可辅以棚式支护。确定了锚带网联合支护参数、巷道布置、煤柱尺寸和掘进施工工艺。 综掘巷道经济技术效果评价表明:巷道采用锚带网支护,在技术和经济方面都优越于棚式支护。