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济矿集团阳城煤矿深井巷道软弱破碎围岩平衡支护技术与应用

作　者: 张学生
导　师: 秦忠诚
学　校: 山东科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 深井破碎软弱岩体平衡支护数值模拟变形控制
分类号: TD353
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

济宁矿业集团阳城煤矿自投产以来,一直受到破碎软弱围岩巷道支护问题的困扰。某些地段的巷道出现底鼓、两帮内移、拱顶下沉破坏,导致了巷道大量维修或实施二次加固,增加了矿井的生产成本,也使矿井接续紧张。目前,矿井正着手深部的开拓延伸工程,随着开采深度的进一步加大,软弱破碎围岩支护难度大的问题势必越来越严重。因此,针对阳城煤矿的深部软弱破碎围岩支护问题的研究势在必行。本文以理论分析,数值模拟,工程实践为手段对深井软弱破碎围岩的支护问题展开研究。结合多年的锚杆支护经验,从锚杆应用和锚杆支护设计两方面分析了现有锚杆支护技术的不足,提出新型锚杆系统设计理念。在此基础上,提出了新型平衡支护的思想,阐述了平衡支护的基本观点,详细分析了围岩与支护体相互作用的机理,并讨论平衡支护系统设计的关键问题。论文运用FLAC3D数值模拟软件对破碎软弱围岩巷道受力及变形状况进行了仿真模拟,建立了-650大巷及-920水平车场巷道模型,模拟巷道围岩在初始开挖状态和支护状态下的应力位移情况,以便寻找巷道的支护关键点。在此基础上,结合平衡支护新理念以及多年支护经验,提出了适合各巷道围岩情况的支护系统设计方案,并将其应用于井下巷道支护实践。现场观测表明,巷道围岩控制效果好,方案适应性强。本次研究揭示了软弱破碎围岩与支护体间相互作用的机理,设计了一套有效可行的支护系统,基本解决了阳城煤矿软弱破碎岩体巷道的支护问题,既节省了巷道支护及维修费用,又保障了矿井正常采掘接续,具有显著的经济效益和社会效益。

济矿集团阳城煤矿深井巷道软弱破碎围岩平衡支护技术与应用

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