沖擊危險(xiǎn)煤層巷道防沖錨網(wǎng)索結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、沖擊礦壓的產(chǎn)生是由靜載和動(dòng)載共同作用引起的。錨網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)在我國(guó)煤礦巷道支護(hù)方式上起主導(dǎo)地位。目前無(wú)動(dòng)力顯現(xiàn)的煤巷,即在靜載作用下的支護(hù)問(wèn)題已基本得到較好的解決。隨著礦井開(kāi)采年限的增加,采深的加大,開(kāi)采條件變得日益復(fù)雜。多因素作用下的巷道沖擊動(dòng)力失穩(wěn)問(wèn)題又成為研究的重點(diǎn)和難點(diǎn),傳統(tǒng)的巷道支護(hù)理論已不能完全解釋動(dòng)載作用下煤層巷道的圍巖穩(wěn)定性控制原理。
　　針對(duì)這種現(xiàn)狀,本文從動(dòng)載荷對(duì)煤層巷道沖擊破壞機(jī)理出發(fā),總結(jié)了沖擊礦壓動(dòng)載荷的作用

2、和傳播原理,對(duì)動(dòng)載作用下支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程進(jìn)行了分析,建立力學(xué)模型計(jì)算了支護(hù)圍巖系統(tǒng)能量,通過(guò)數(shù)值模擬方法對(duì)比分析了不同支護(hù)條件下煤巷動(dòng)靜載狀態(tài)及應(yīng)力響應(yīng),同時(shí)從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用角度對(duì)煤巷的防沖進(jìn)行了探討。
　　使用波動(dòng)力學(xué)分析頂板破斷產(chǎn)生的震動(dòng)波的震源類(lèi)型和能量大小,建立震源的模型,同時(shí)指出了動(dòng)載在傳播過(guò)程中的衰減規(guī)律。
　　沖擊發(fā)生時(shí),震源所發(fā)出的地震波對(duì)巷道圍巖施加沖擊載荷,巷道圍巖及錨固體在極短的時(shí)間間隔內(nèi)速度發(fā)生很大的變化

3、。根據(jù)能量守恒原理,采用能量法來(lái)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程進(jìn)行分析。在動(dòng)靜載聯(lián)合作用誘發(fā)沖擊礦壓理論的基礎(chǔ)上,分析了靜載和動(dòng)載在支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞和誘發(fā)沖擊的關(guān)系。
　　利用FLAC2D數(shù)值模擬軟件,對(duì)煤巷不同支護(hù)條件下圍巖靜載水平進(jìn)行分析研究。在有支護(hù)的條件下,圍巖的位移迅速減小,而全錨相比較端錨效果更好,而全錨和錨網(wǎng)支護(hù)的對(duì)比則不是很明顯。不同支護(hù)條件下巷道受礦震動(dòng)載影響時(shí),幫部和頂?shù)装逶谡饎?dòng)波的作用下都會(huì)有一定的位移產(chǎn)生,且在支護(hù)作用下

4、的圍巖控制作用效果明顯,同時(shí)頂板的移近量大于底板。對(duì)于多次震動(dòng)應(yīng)力演化過(guò)程的研究,二次震動(dòng)會(huì)在巷道圍巖區(qū)域形成上下震動(dòng)的應(yīng)力擴(kuò)張帶,巷道圍巖經(jīng)受這樣反復(fù)幾次沖擊往返拉伸作用下逐漸破壞。
　　結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)際,分別以華亭礦區(qū)華亭煤礦2501采區(qū)和邢東礦二水平2100和2200采區(qū)的煤巷沖擊礦壓防治為研究對(duì)象。華亭煤礦厚煤層開(kāi)采過(guò)程中煤巷臨空區(qū)煤柱側(cè)沖擊礦壓災(zāi)害頻發(fā),通過(guò)礦震結(jié)果分析了大部分的來(lái)壓都造成了巷道底臌以及錨網(wǎng)索的失效,證實(shí)