数值模拟的下组煤顺槽巷道支护设计优化.pdf

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1、煤矿现代化2015年第6期总第129期数值模拟的下组煤顺槽巷道支护设计优化成轶斌，岳俊杰(山西省霍州煤电集团什林煤业，山西霍州031400)摘要锚杆是支护设计中的关键技术，其优越性对保证巷道安全施工意义重大。通过井下地质力学测试，进行数值模拟的巷道支护设计，对参数的选取和巷道围岩变化的监测，能够满足安全高效、节能降耗及快速施工要求，为下组煤顺槽施工提供了最优支护设计。关键词下组煤；顺槽巷道；数值模拟；优化设计中图分类号：TD353．6文献标志码：A文章编号：1009—0797(2015)06—0102—03什林煤业开采l0号煤层，巷

2、道基本顶为K2灰2地质力学测试与分析岩，煤体强度较高。目前的支护方式下巷道变形量很小，甚至在回采过程中超前2m处，巷道两帮也没有为了解岩层地应力、强度及结构，在位于一采区明显的移近，说明现有支护强度过高，影响施工速度辅运巷内进行了一个测站的地质力学测试。且增加了支护成本。为解决此难题，急需对原有支护2．1围岩强度测试及分析设计加以优化。对巷道顶板以上10m范围内的煤岩体进行了原位强度测试，测试数据经过统计、分析和换算后可以1巷道基本情况得到：①)1032巷直接顶泥岩强度仅为29．43MPa，需10—1032巷沿10号煤层施工，设计施

3、工总长要通过锚杆支护提高自身承载能力，在顶板浅部形714．9m，地面标高+560～+83lm，工作面标高+477～成承载结构；②泥岩上方2．5m厚细粒砂岩的强度为+54lm。走向近南北，南东倾向，煤厚为1．32～2．84m。53．73MPa，基本顶K2灰岩的强度为104．59MPa，K2煤层简单，含0～2层不稳定夹矸。直接顶为灰黑色泥灰岩强度很高。因此需要采用锚索把锚杆形成的承岩，局部为深灰色砂质泥岩，厚度1．73～5．56m；老顶载结构与K2灰岩联系在一起加强支护，提高泥岩与为K2灰岩，厚度8．23～12．00m；直接底为灰黑色砂

4、质细粒砂岩的稳定性，防止其发生较大的变形破坏，锚泥岩，局部为砂岩，均厚1．98m。10号煤普式硬度系索还可以使更大范围的围岩共同承载，提高巷道支数f≤3。护结构的稳定性；③10号煤层强度相对较高，达到了安装树脂药卷和锚杆一用锚杆机搅拌树脂药卷至规定了合理的支护参数。实践结果表明：该切眼掘进期定时间一停止搅拌并等待lmin左右一上紧螺母一间，无冒顶、片帮等动力现象出现，同时采取二次成安装其它顶板锚杆。巷技术，大大提高了切眼的掘进速度，支护设计合锚索施工工艺。定锚索孔位一用锚索钻机钻进理，为类似薄煤层工作面大跨度切眼支护提供参考。锚索钻

5、孔一清孔一往钻孔内放入树脂药卷一用锚索参考文献：头部顶住树脂药卷并送人孔底一升起锚索钻机并用搅拌器联接锚索钻机和锚索尾部一转动锚索钻机搅[11赵志强，贾后省，王志刚．大采高超大断面切眼长锚杆锚索拌树脂药卷至规定时间(根据树脂药卷使用说明书，组合支护技术『J】．中国煤炭，2013(11)：67—71．一般为15～30s)停止搅拌等待规定时间(根据树脂[2】吴添泉．大跨度切眼锚网锚索支护技术fJ]．岩土力学(增药卷使用说明书，一般为1min)后收缩锚杆机卸下搅刊)，2004(9)：141—143．拌器一等待15rain套上托板安装锚具一

6、用张拉设备[3】王爱国，许学军，项顺怀，等．综采切眼锚网索支护技术『J1．张拉锚索直到预紧力为100kN。矿山压力与顶板控制，2004(2)：84—85．两帮锚杆施T工艺。钻孑L、清孑L一安装锚杆一上作者简介：托板一安装其它帮锚杆。陈凯(1988一)，男，山西定襄人，助理工程师，毕业于太原4结论理工大学采矿工程专业，现任晋城煤业集团寺河煤矿二号井通过调研该区域的围岩地质环境，并理论计算安检科技术员，从事技术管理工作。得出切眼处锚杆的长度及直径，配合高强度锚索，制(收稿日期：2015—11—23)·102·