浅谈特软煤巷锚固支护技术研究

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1、硕士学位论文特软煤巷锚固支护技术研究申请人姓名：李利峰指导教师：邹正盛教授专业名称：岩土工程研究方向：岩石力学与支护河南理工大学土木工程学院二○一Ｏ年十二月十日万方数据中图分类号：密级：UDC：单位代码：10460特软煤巷锚固支护技术研究StudyontheTechnologyofAnchorageSupportinginSpecialSoftCoalRoadway申请人姓名李利峰申请学位工学硕士学科专业岩土工程研究方向岩石力学与支护导师邹正盛职称教授提交日期2010.10答辩日期2010.12河南理工大学万方数据河南理

2、工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河南理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河南理工大学可以

3、将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日万方数据致谢万方数据河南理工大学硕士论文摘要我国是世界上最大的煤炭消费国，其需求量仍在不断增大。为了满足日益增长的煤炭需求量，我国大部分矿区不得不转入深部开采，当开采深度进入软化临界深度以后，煤巷掘进与支护过程中出现巷道成型困难、顶板下沉、两帮收缩、底臌等大变形破坏现象，使得深部煤巷支护问题成为影响矿井进入深部后的开采接续、危及

4、安全生产的重大技术难题。神火集团梁北矿二1煤层煤质松软，地应力大，煤层硬度系数为f=0.15～0.25，属特软煤层，其支护非常困难。本文针对梁北煤矿特软煤巷锚固支护展开研究工作。首先进行地质力学条件调查，分析梁北矿区的地质力学环境，确定工程所在区域的地层岩性、地质构造、地下水及地应力情况。在工程现场采取岩样，在实验室进行物理力学参数的测试。利用所测得岩石物理力学参数并结合现场地质力学条件确定工程所在区域的岩体工程地质特征。通过实地观察和现场监测，了解巷道的变形破坏特征。结合巷道变形破坏特征对工字钢的承载力和巷道底板煤层弱

5、化进行了分析。从围岩性质、围岩应力和支护形式方面分析了巷道围岩变形破坏原因。在地质条件和支护条件的基础上建立了地质工程力学模型，再现了巷道的破坏过程。根据软岩的定义确定梁北煤矿软化临界深度为和支护难度系数。通过分析影响软岩巷道变形力学机制的因素并结合地质力学和破坏原因分析确定所研究巷道的变形力学机制确定为：IABICIIAIIBIIDIIICAIIIDIIIE，并制定了相应的变形力学机制转化对策。从锚网索耦合支护原理出发，利用FLAC3D数值模拟软件对顶帮锚杆锚索耦合支护进行了数值模拟优化设计。在顶帮锚杆锚索优化设计的基

6、础上，将底板锚杆和注浆加固相结合确定了底板锚杆加固、底角注浆加固、底板锚杆+底角注浆加固以及全底板注浆加固四种底板加固方案。结合梁北矿的实际情况最终确定顶帮锚杆锚索+底角锚注复合支护作为实验巷道的加固方案。实验巷道监测结果表明该方案能够有效控制特软煤巷的变形量。关键词：力学机制；特软煤巷；优化设计；数值模拟；FLAC3DI万方数据河南理工大学硕士论文1绪论....................................................................................

7、............................................................11.1问题的提出........................................................................................................................11.2煤矿软岩巷道支护理论研究现状........................................................

8、...........................21.3煤巷锚杆支护技术的研究现状.......................................................................................41.3.1锚杆支护技术的发展.............