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1、2010年第10期煤炭工程施工技术回采巷道锚网支护参数设计与分析夏继宗,韩立军,贾文亮,李贞(中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221008)摘要:针对山西伏岩煤矿回采巷道地质条件及开采技术,进行了回采巷道锚杆金属网钢筋托梁及预应力锚索补强支护的联合支护设计,以达到满足巷道使用要求及节约成本的目的。采用理论计算及ABAQUS数值模拟相结合的方法,保证支护设计的合理性。通过正确的理论方法,采用合理的计算过程,计算巷道锚网支护参数,从而为类似巷道锚网支护提供合理的理论支持及计
2、算过程。关键词:采矿工程;回采巷道;锚网支护;ABAQUS中图分类号:TD353文献标识码:A文章编号:1671-0959(2010)10003104DesignandanalysisonboltandsteelmeshsupportparametersofmininggatewayXIAJi-zong,HANLi-jun,JIAWen-liang,LIZhen(StateKeyLabofDeepRockandSoilMechanicsandUndergroundEngineering,ChinaUniversityofMininga
3、ndTechnology,Xuzhou221008,China)Abstract:AccordingtothegeologicalconditionsofthemininggatewayandtheminingtechnologyinFuyanMine,Shanx,iacombinedsupportdesignwiththebolt/steelmesh/steelbarbeam/pre-stressedanchorwasconductedinordertomeettherequirementsofthegatewayapplicationandthepu
4、rposeofthecostsaving.AcombinedmethodwiththetheoreticalcalculationandABAQUSnumericalsimulationwasappliedtoensuretherationalityofthesupportdesign.Withthecorrecttheoreticalmethod,therationalcalculationprocesswasappliedtocalculatethebolt/steelmeshsupportparametersofthemininggatewayan
5、dthuscouldprovidetherationaltheoreticalsupportandcalculationprocessforthebolt/steelmeshsupportofthesimilargateway.Keywords:miningengineering;mininggateway;boltandsteelmeshsupport1概况#山西阳城伏岩煤矿地处太行山南端,煤矿目前主采3煤层,煤质较硬,单轴抗压强度219MPa;伪顶为黑色薄层状泥岩,水平层理十分发育,厚度为0~02m,极不稳定,随煤层开采冒落;直接顶为中粒砂岩
6、夹泥岩,钙质胶结,含有泥岩包裹体,斜层理明显,裂隙不太发育,厚20~50m,岩石见水极易松散垮落,个别地段的直接顶为细粒砂岩及粉砂岩,顶板岩石单轴抗压强度为4677MPa,单3轴抗拉强度为774MPa,容重为262kN/m;老顶为黑色砂岩,质较坚硬,较为完整,不易垮落,厚度为353~177m;底板为深灰色砂质泥岩,含有植物根、茎化石及炭#质碎屑,平均厚度为11m。3煤层范围的岩层地质柱状图如图1所示。#图13煤层地质柱状图2锚网支护设计全高效开采要求,巷道支护采用锚杆金属网钢筋梯及巷道埋深180m,顶底板力学性质比较稳定,为达到安
7、收稿日期:2009-12-23作者简介:夏继宗(1986-),男,河北承德人,2008年毕业于中国矿业大学建筑工程学院,主要从事岩石力学与地下工程稳定性方面研究。31施工技术煤炭工程2010年第10期#预应力锚索补强的支护方式。室内试验测定了3煤层顶底所处位置共有3个断层,但巷道通过断层位置不能确定,板围岩物理力学指标,结果见表1。由地质报告可知,煤田设计中采用追加补强锚索的方式通过断层。#表13煤及顶底板岩层物理力学性质与参数物理特征力学指标/MPa坚硬层位岩石名称比重/容重/含水抗压强度抗拉强度
8、程度(tm-3)(tm-3)量/%干燥状态饱和状态直接顶中粒砂岩275269
