【摘 要】
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兖矿新疆硫磺沟煤矿回采巷道沿煤层底板布置,因巷道围岩松软、压力大等原因,出现了严重的巷道围岩变形破坏问题,因此,论文采用现场调查、理论分析、数值模拟与现场实践相结合
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兖矿新疆硫磺沟煤矿回采巷道沿煤层底板布置,因巷道围岩松软、压力大等原因,出现了严重的巷道围岩变形破坏问题,因此,论文采用现场调查、理论分析、数值模拟与现场实践相结合的综合研究方法,对巷道围岩开展锚注支护技术研究。研究成果对该类型巷道围岩控制提供理论与技术支撑,论文主要取得以下成果。1)采用调查分析的方法,得出兖矿新疆硫磺沟煤矿回采巷道围岩变形特征,支护构件损坏情形。其原因一是巷道围岩松软,巷道支护设计主要是经验为主,存在一定的不确定性,由此导致原方案支护系统形成的支护结构不能满足巷道围岩稳定性控制需求。二是埋藏浅,应力场水平应力接近垂直应力,巷道护表刚度低。理论分析认为锚注的作用机制是锚杆支护与浆液共同组合而成的支护体,能够最大限度的让壁后围岩裂隙被充填密实,提高裂隙发育充分的岩体的整体性,将围岩裂隙充填密实,避免空气的进入,防止围岩被空气风化,能够有效的阻止围岩被水或气体侵蚀破坏,从而影响围岩的强度。2)锚杆+喷浆支护技术,提高支护阻力或者锚杆预紧力,就可以提高巷道围岩sc(9)。残余应力区和塑性软化区的位移与塑性区半径密切相关,提高支护阻力可以较好的控制巷道围岩塑性区半径,进而控制巷道围岩变形。注浆可以提高支护阻力0p和sc(9),进而缩减注浆区的塑性区半径R’p。高强锚注支护系统包括新型中空注浆锚索、新型热轧厚壁连续螺纹中空注浆锚杆与ACZ—Ⅰ型水泥注浆无机添加剂,提高水泥浆液的性能,满足锚注支护的需要。3)依据上述研究内容,结合煤矿地质条件与原支护方案的对比,决定对(4-5)04工作面回采巷道采用锚注支护设计为设计方案。方案包括中空注浆锚杆、中空注浆锚索。工程实践表明在中空注浆锚索范围内,巷道围岩裂隙分布主要集中在浅部发育,围岩深处围岩裂隙保持良好的整体性,浆液渗透纹路明显。巷道围岩稳定在高强锚注支护作用下得到良好的控制。4)论文研究高强锚注支护的实施将显著改善巷道支护效果,为提高综放工作面的开机率创造有利条件,对提高矿井产量和效益具有重要意义。同时也能减少巷修工程量和费用,缓解矿井接续紧张的局面,经济效益显著。
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