硬頂條件下煤巷圍巖穩(wěn)定性模擬研究.pdf

1、某些礦區(qū)在開采中出現(xiàn)了直接頂板大部分巖層為堅硬的厚砂巖層，在過去幾十年的開采中，針對硬頂煤巷采取了一些措施，對于巷道的支護采取木點柱、木棚、混合棚等簡單支護方式就能滿足安全生產(chǎn)的需要。但是隨著開采深度的加大，以及上覆采區(qū)遺留的煤柱、地質構造等因素的影響，部分采(盤)區(qū)巷道開始出現(xiàn)“軟巖”(炸幫、地鼓、垮項等)現(xiàn)象。由于頂硬，煤幫就變?yōu)閲鷰r中最薄弱地方，地下巖體中積聚的能量肯定是從最容易突破的地方釋放，這就造成兩幫來壓劇烈，兩幫破碎范圍往

2、往大于錨桿可錨固范圍，若控制不好，容易造成兩幫擠壓破碎→片幫、垮幫→兩幫對項板支撐減弱→頂板彎曲變形加劇→兩幫破壞加劇的惡性循環(huán)過程。本文就針對硬頂煤巷穩(wěn)定性進行研究。對其新形勢下支護提出建議。
　　 本文針對所研究的硬頂煤巷所表現(xiàn)的兩幫松軟頂?shù)纵^穩(wěn)定情況，首先在理論上采用松動圈和整體錨固支護理論，對較硬的頂板采用中松動圈懸吊機理，并給出錨桿支護參數(shù)；對松軟的煤巷兩幫采用大松動圈時起主要作用的擠壓成厚墻或拱機理，并分析了錨桿幾何

3、參數(shù)，并建立了兩幫的力學模型，給出錨桿支護的一些力學參數(shù)。
　　 針對硬頂煤巷巷道穩(wěn)定性問題，本文主要采取物理模擬試驗，采用自己研制的大比例平面應變模型的實驗臺，制定了測試方案，制作了測試應力的應力盒，購買了應變儀和相機，實驗模擬了逐步加載下巷道的破壞發(fā)展過程，破壞形式，并記錄分析圍巖內的應力變化規(guī)律，和圍巖變形規(guī)律，并測出塑性圈的變化情況，為此地質條件下巷道支護提供些理論，其有助于指導生產(chǎn)實踐。
　　 考慮到相似模擬無