大倾角极软厚煤巷围岩破坏机理与支护参数优化-论文.pdf

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1、第33卷第5期河南理工大学学报(自然科学版)V01．33NO．52014年10月JOURNALOFHENANP0LYTECHNICUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Oct．2014大倾角极软厚煤巷围岩破坏机理与支护参数优化郭东明，李铁，吴尚，何天宇，侯健，闰鹏洋，常宏(1．中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083；2．深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京100083；3．河北钢铁集团中关铁矿有限公司，河北唐山063000)摘要：以杜家村煤矿1201南运输巷为研究

2、对象，结合FLAC数值分析方法与非对称性耦合支护理论，分析了1201南运输巷的围岩破坏机理并提出大倾角极软厚煤层的支护优化方案．研究结果表明，大倾角板软厚煤层巷道围岩破坏主要是由顶板上部岩层剪切与张拉作用所致；优选了支护方案，有效抑制了巷道底板的底臌、两帮的移近及其塑性区的发展．现场应用表明，顶板锚索支护范围内，锚杆(索)非对称性耦合支护的围岩整体性较好，巷道围岩在支护20～30d后，变形趋于稳定．关键词：大倾角极软厚煤层；支护方案优选；矿压观测中图分类号：TD315．3文献标识码：A文章编号：167

3、3-9787(2014)05-0569-07DeformationfailuremechanismandsupportingparametersoptimizationofsteeplyinclineweakcoalGUODong．ming一，LITie’，WUShang，HETian—yu，HOUJian，YANPeng—yang，CHANGHong(1．SchoolofMechanic&CivilEngineeringChinauniversityofmining&technology，Beiji

4、ng100083，China；2．StateKeyLaboratoryofDeepRockandSoilMechanicsandUndergroundEngineering，Be~iing100083，China；3．HebeiIronandSteelGroup，ZhongguanlronOrecorporation，Tangs—han063000，Hebei，China)Abstract：ThispaperstudiestheDujiacun1201Southtransportationroadwa

5、y．CombinedwithFLACnumeri-calsimulationandcoupledsupporttheory，therockfailuremechanismof1201southtransportationroadwaywasanalyzedandasteeplyinclinedweakcoalsupportprogramwasdeveloped．Thestudyhasshownthattheshearandtensioneffectsoftheupperroofdestroysthec

6、ountryrockofsteeplyinclinedweakcoa1．Theproposedsup-portprogramcaneffectivelyinhibitthebottomfloorheave，twosizesmovingcloserandthedevelopmentoftheplasticzone．ApplingthesupportschemetothefieldshowsthattheIntegrityofasymmetriccouplingsupportrockbolt(cable)

7、hasaniceshapewithinthescopeofsupportprogram，andthesupportingroadwaystatessta-bilityafter20～30days．Keywords：steeplyinclinedweakcoal；preferredsupportingscheme；minepressureobservation直处于我国能源产业构架的主体地位．随着煤炭O引言能源的枯竭，许多煤矿企业已经开始着手于大倾我国是个多煤少气贫油的国家，煤炭能源一角软煤的开采．大倾

8、角煤层是指倾角为35～55。收稿日期：2014-03．20基金项目：国家自然科学基金面上项目(51274204)；教育部新世纪人才支持计划项目(NCET．12-0956)；中央高校基本科研业务费专项项目(2009QL04)．作者简介：郭东明(1974一)，男，江西新余人，副教授，主要从事矿井建设方面教学和研究工作．E·mail：wjgdm1999@126．eom570河南理工大学学报(自然科学版)2014年第33卷的煤层，约占我国煤炭储存量的17％，大倾