平沟煤矿采动影响的巷道群围岩控制技术研究

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井工开采煤炭资源过程中,矿井巷道布置不可避免的出现多巷道空间复杂布置的巷道群工程情况,巷道群布置致使多巷道巷间围压相互干扰,致使巷道群薄弱部位的支护强度不足致使巷道需要多次返修,造成支护成本增高,制约矿井安全生产。因此,研究巷道群围岩稳定性及其相应的支护对策,对当今矿井复杂巷道群安全使用至关重要。  本文以平沟煤矿902盘区车场为工程背景,对盘区车场巷道群的围岩稳定性问题进行研究,通过调研平沟煤矿902盘区车场的围岩条件,结合数值模拟、力学理论解析、支护阻力计算、现场工业试验等方法对邻近工作面停采线受采动影响的巷道群围岩的受力变形破坏和支护控制问题进行研究。本文主要结论如下:  (1)通过现场调研:902盘区车场巷道群处于围岩采动影响的应力环境中,造成902盘区车场巷道群围岩变形速率快、变形量大,在局部交岔巷道位置的支护稳定受到严重影响。  (2)结合902盘区车场巷道群围岩稳定性数值模拟,从应力集中分布特征分析:确定901运输顺槽和902回风顺槽及其联络巷相连接组成的呈“K+I”型复杂多巷道交岔位置是902盘区车场巷道群围岩稳定薄弱部位,交岔点巷道断面大,各巷间帮部“三角形”围岩体承载结构的稳定性相对较差。  (3)通过采动影响条件下的围岩应力不均匀分布力学解析,并应用鲁宾涅特方程分析巷道的破坏机理,认为:对于902盘区车场的部分平巷围岩破坏程度比较严重的位置需要采取联合支护的办法既要发挥围岩的承载能力,亦要给予围岩足够大的抗载荷阻力;因此,提出锚杆+网+锚索+U型钢架的巷道群围岩控制提出联合支护方案。  (4)通过工业试验,对盘区车场巷道群的交岔位置进行顶板离层监测,反馈分析认为,深基点和浅基点的离层量基本相同,稳定在66.5 m左右,并结合数值模拟最终验证902车场复杂交岔巷道位置的支护承载结构稳定,满足902盘区车场巷道群围岩稳定要求。
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