基于多目标正交试验的锚杆支护参数设计

来源 :陕西煤炭 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yiwei
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针对蒋家河煤矿回采巷道维护困难、需多次返修的问题,以ZF215工作面回风巷为例,采用正交试验设计的方法对其巷道支护参数进行重新优化设计.研究结果表明,对两帮移近量的影响显著顺序为锚杆间排距>锚杆直径>锚杆长度>锚杆预紧力,对顶底板移近量的影响显著顺序为锚杆间排距>锚杆预紧力>锚杆直径>锚杆长度;增加锚杆直径和锚杆预紧力对于控制巷道变形最为经济;增加锚杆布置密度对于控制巷道变形最为有效;锚杆长度达到最低长度要求后,继续增加,作用较小.回采期间,巷道两帮移近量为572 mm,顶底板移近量为425 mm,工程实践效果良好.
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目前国内多数矿井岩巷掘进仍采用传统的岩巷炮掘施工工艺,平均月单进水平80 m左右,严重制约矿井的生产接续和安全高效生产.陕西彬长孟村矿业有限公司在大断面岩巷炮掘工作面采用了一套“CMJ2-35型矿用液压钻车+ZPY-40/20L煤矿用破碎装岩机+桥式转载机+CMM2-25型煤矿用液压锚杆钻车”的快掘系统装备.综合机械化的应用大幅度提升了岩巷炮眼施工、矸石破装运及锚杆索支护效率,降低了工人劳动强度,极大利于岩巷炮掘现场施工工艺的改进,矿井岩巷月单进水平由原来平均80 m提高到平均120 m,有效改善了矿井岩
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为了解决近距离采空区下煤层巷道围岩变形大的问题,以薛虎沟煤矿为研究背景,利用理论计算结合数值模拟的研究方法对上煤层巷道底板破坏高度及不同内错距离下巷道围岩应力及变形进行分析.由于煤层的倾角均较小,采用FLAC3D软件简化为近水平煤层进行模拟计算.研究发现,上煤层底板的破坏深度为3.49 m,小于近距离煤层间距;同时随着内错距离的增大,下煤层巷道围岩应力及变形均呈现逐步增大的趋势.当内错距离为10 m时,巷道处于应力降低区,整体的应力环境最佳,此时的顶板下沉量为100 mm,两帮的移近量最大值为195 mm
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