巖巷綜掘合理支護技術及施工工藝研究.pdf

1、伴隨我國安全高效礦井建設的迅猛發(fā)展，煤炭開采速度不斷提高，但紛繁復雜的地質(zhì)條件影響著巷道快速掘進，掘進作為煤炭開采先行工序，對于“重采輕掘”現(xiàn)象目前并沒有得到改善，采掘比例失調(diào)無法保證生產(chǎn)之間的順利接替，嚴重制約礦井的高效高產(chǎn)。經(jīng)調(diào)研統(tǒng)計，巖巷掘進工程量占整個掘進工程量的一半左右，然而，目前并沒有一套完整的巖巷綜掘快速掘進施工工藝，尤其是巷道硬巖綜掘已經(jīng)成為淮北礦區(qū)無法進行高效高產(chǎn)的重大瓶頸。因此，加快巖巷快速掘進關鍵技術研究對于確保采

2、掘協(xié)調(diào)，以及促進煤炭產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展有著極其重要意義。
　　本論文以淮北礦區(qū)袁店二礦101采區(qū)運輸上山及石門為工程研究背景，通過理論分析、現(xiàn)場實測、實驗室三軸實驗結(jié)合ANSYS數(shù)值模擬等綜合研究方法，對巖巷綜掘快速掘進技術進行深入研究，積極尋找適合袁店二礦巖巷綜掘快速掘進成套工藝與技術?？焖倬蜻M技術主要是掘、支、運三個系統(tǒng)工程合理施工組織，掘、運主要與機械設備有關，而支護不僅保證巷道安全穩(wěn)定而且在整個工序中占用時間最多，因此，本論文

3、主要從支護方面著手，分別確定軟巖和硬巖的合理支護參數(shù)，減少支護時間和成本，進而提高掘進速度和經(jīng)濟效益。
　　首先作者通過大量調(diào)研，分析得出淮北礦區(qū)綜掘快速掘進存在的問題，總結(jié)了巷道支護是影響淮北礦區(qū)巖巷快速掘進的最主要因素。通過理論分析得出了實驗巷道三種巖性下的圍巖表面變形，結(jié)果顯示圍巖表面變形很?。煌ㄟ^現(xiàn)場實測圍巖表面變形隨時間變化規(guī)律，并利用最小二乘法進行非線性擬合得到泥巖和砂巖的頂?shù)變蓭妥冃巫畲笾?，與圍巖容許變形相差很大；通

4、過錨桿（索）測力計的現(xiàn)場實測得出頂幫錨桿錨索的受荷大小，得出均沒有達到其極限承載力；利用鉆孔攝像儀進行圍巖松動圈厚度測試，根據(jù)松動圈支護理論對實驗巷道進行圍巖分類判別；運用ANSYS有限元軟件對實驗巷道進行數(shù)值模擬，得出該實驗巷道在泥巖和砂巖下的變形很小，并模擬后期采動影響下的圍巖變形；最終根據(jù)前述綜合研究方法得出目前支護的不合理性，并針對泥巖和砂巖提出合理支護參數(shù)，分別繪制了兩種巖性的快速掘進的合理循環(huán)圖表，確定了不同巖性的施工工藝，