深井煤层群开采扰动下巷道围岩变形机理及加固技术研究

发布时间：2017-11-15 02:14

  本文关键词：深井煤层群开采扰动下巷道围岩变形机理及加固技术研究

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【摘要】：随着我国煤矿开采深度的逐年增加,开采地应力增大带来的巷道支护难以稳定问题严重影响着矿井安全生产。同时,受工作面采动影响,巷道围岩变形加剧,巷道已从使用期间维护困难发展到掘进期间就难以维护,从不断返修、服务年限缩短发展到掘出后就不得不废弃的状况。论文以平煤股份四矿主斜井维护为工程背景,综合运用现场调研、理论分析、数值模拟和现场实测等手段,重点对深井煤层群开采扰动下煤层群间围岩应力分布变化规律、主斜井围岩变形特征及加固支护技术进行了研究,主要结论如下:(1)分别推导出了煤层回采时其顶板和底板应力分布力学模型,结合平煤四矿主斜井地质条件,运用理论计算和数值模拟的方法,系统分析了煤层群回采各阶段时煤层间不同水平截面上围岩应力分布特征。研究结果表明下位煤层回采对煤层间围岩的应力分布起决定作用,上位煤层回采对该区域上部围岩应力分布影响较大。(2)模拟分析了煤层群开采扰动下不同位置的主斜井围岩变形特征,结果表明主斜井围岩变形主要发生在下位煤层回采阶段,上部主斜井围岩变形量高于中部和下部主斜井,上部主斜井在上位煤层回采期间靠近采动侧的顶角和底角受到剪切破坏。(3)基于主斜井围岩稳定影响因素和软岩巷道支护技术,针对性地提出了煤层群开采扰动下高应力大断面软岩巷道“锁棚加固、底板卸压、深浅复注、双层喷浆”的加固方案,实验室内分析了支护方案的有效性。现场工程应用表明,主斜井顶底板移近量为277mm,两帮移近量为135mm,施工前后底鼓现象得到有效控制。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD353

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本文编号：1187954