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寺河矿大断面回采巷道锚网支护技术应用研究

作　者: 司利军
导　师: 张东升
学　校: 中国矿业大学
专　业: 采矿工程
关键词: 大断面锚杆支护动态信息法数值分析矿压实测
分类号: TD353
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 481次
引　用: 2次
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内容摘要

本文以巷道围岩稳定性控制的基本理论和锚杆参数设计的动态信息法为指导,在参考了大量国内外锚杆支护理论和实践经验的基础上,对寺河煤矿大断面回采巷道锚网支护技术及应用进行了较为详细地研究。采用井下巷道围岩强度测定装置、钻孔窥视仪等对围岩强度、原岩应力和围岩结构等进行了全面、系统地测量。运用FLAC2D有限元数值分析软件,对寺河矿10201S首采工作面回采巷道采用不同锚杆间距、锚杆长度及布置方式的支护效果进行了多方案比较,对回撤通道受采动影响全过程进行了系统地分析,分析结果表明锚杆间距为1000mm、锚杆长度为2400mm、锚索补强的锚、梁、网、索联合支护方式对围岩控制效果较好。根据动态信息法的指导思想,在巷道围岩条件变化时对巷道掘进方式及时进行适当调整,对回撤通道的支护方法进行及时改进。对巷道回采时顶板离层及锚杆载荷观测的分析结果表明:巷道围岩整体稳定,顶板总离层不大于18mm,离层量较小;锚杆受力最大不超过160kN,具有足够的支护强度,锚杆支护载荷稳定,轴力最大变化为13kN,能够满足安全高效生产的要求。在2302工作面回撤通道采取了安装液压支架、加打锚索、补打单体液压支柱等措施后,工作面顶板与回撤通道顶板在整个末采期间始终处于较稳定状态,保证了回撤通道的正常使用。上述研究成果在寺河矿10201S首采工作面和2302工作面得到了成功应用,取得了良好的技术经济效果。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-19
  1.1 问题的提出和研究意义(Problem Introduction and Research Significance)  10-12
  1.2 国内外研究现状(Overseas and Domestic Research Status)  12-17
    1.2.1 国外研究现状(Overseas Research Status)  12-13
    1.2.2 国内研究现状(Domestic Research Status)  13-17
  1.3 主要研究内容与方法(Main Contents & Research Method)  17
  1.4 研究方法(Research Method)  17-19
2 巷道地质条件概述  19-23
  2.1 巷道围岩性质与强度测试(Gateway Surrounding Rock Properties & Strength Test)  20
  2.2 地质构造和围岩结构(Geological & Surrounding Rock Structure)  20-21
  2.3 地应力测试(Ground Stress Test)  21-22
  2.4 锚固剂粘结强度测试与水文地质(Bond Strength Test of Bolting Agent and Hydrogeology)  22
  2.5 本章小结(Chapter Summary)  22-23
3 大断面回采巷道锚杆支护参数确定  23-55
  3.1 锚杆支护理论概述(Bolt Supporting Theory Introduction)  23-25
  3.2 锚杆支护参数确定(Rational Bolt Support Parameters Choise)  25-51
    3.2.1 锚杆支护设计方法(Bolt Support Design Method)  25
    3.2.2 模拟软件简介(Simulation Software Introduction)  25-27
    3.2.3 模型建立(Numerical Simulation Model Building)  27-28
    3.2.4 方案一模拟结果分析(Scheme 1 Results Analysis)  28-38
    3.2.5 方案二模拟结果分析(Scheme 2 Results Analysis)  38-46
    3.2.6 方案三模拟结果分析(Scheme 3 Results Analysis)  46-51
  3.3 施工工艺及安全措施(Construction Technology and Safety Measures)  51-53
    3.3.1 施工机具(Construction Machines)  51
    3.3.2 施工工艺(Construction Technology)  51-52
    3.3.3 技术要求(Technical Requirements)  52-53
    3.3.4 安全技术措施(Safety Technical Measures)  53
  3.4 本章小结(Chapter Summary)  53-55
4 矿压监测与锚杆支护效果分析  55-69
  4.1 矿压监测设计(Ground Pressure Observation Design)  55-56
    4.1.1 综合监测(Comprehensive Observation)  55-56
    4.1.2 日常监测(Routine Observation)  56
  4.2 工作面顺槽锚杆支护矿压监测结果及分析(Gateway Bolt Supportt Ground Pressure Observation Results and Analysis)  56-61
    4.2.1 巷道顶板离层(Gateway Roof Separation)  56-58
    4.2.2 锚杆受力(Bolt's Stress)  58-60
    4.2.3 矿压监测分析(Ground Pressure Observation Analysis)  60-61
  4.3 开切眼矿压监测与支护效果分析(Ground Pressure Observation and Supporting Effect Analysis of Open-off Cut)  61-62
  4.4 回撤通道矿压监测和使用效果(Ground Pressure Observation Results and Application Effect of ERG)  62-65
    4.4.1 回撤通道矿压监测结果及分析(Ground Pressure Observation Results and Analysis of ERG)  62-65
    4.4.2 回撤通道的使用效果(ERG Application Effect)  65
  4.5 回撤通道锚杆支护技术的进一步试验研究(Further Testing Research on ERG Bolt Support Technology)  65-67
    4.5.1 巷道支护方式(Gateway Supporting Method)  66
    4.5.2 矿压监测结果分析(Ground Pressure Observation Results Analysis)  66-67
  4.6 本章小结(Chapter Summary)  67-69
5 技术经济效益分析  69-75
  5.1 技术效果(Technological Effect)  69
  5.2 直接经济效益(Direct Economic Benefit)  69-72
    5.2.1 工作面顺槽直接经济效益分析(Gateway Direct Economic Benefit Analysis)  69-70
    5.2.2 开切眼经济效益(Open-off Cut Economic Benefit)  70-71
    5.2.3 回撤通道经济效益(ERG Economic Benefit)  71-72
  5.3 间接经济效益(Indirect Economic Benefit)  72-73
    5.3.1 有利于回采工作面快速推进和产量提高(Benefiting Coalface Fast Advance and Production Enhancing)  72
    5.3.2 缩短综采工作面设备搬家倒面时间(Shortening Full-mechanized Coalface Equipments Remove Time)  72-73
  5.4 综合经济效益(Comprehensive Economic Benefit)  73
  5.5 社会效益(Social Benefits)  73-74
  5.6 本章小结(Chapter Summary)  74-75
6 主要结论  75-77
参考文献  77-82
作者简历  82-84
学位论文数据集  84

寺河矿大断面回采巷道锚网支护技术应用研究

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