凌志達煤礦掘進工作面支護優(yōu)化研究與應(yīng)用.pdf

1、本文從凌志達煤礦15203煤巷掘進巷道支護存在的問題著手，取現(xiàn)場巖石試樣放置室內(nèi)實驗室進行試驗，確定巖石強度準則，分析其變形特征，同時作為數(shù)值計算力學(xué)參數(shù)。根據(jù)顯示拉格朗日算法，運用FLAC3D數(shù)值計算軟件基于M-C強度準則，對凌志達煤礦15203煤巷掘進巷道相同應(yīng)力及位移邊界條件下，不同支護方式所具有的巷道變形量、應(yīng)力集中程度、巷道頂?shù)装迤茐奶攸c進行了數(shù)值模擬；結(jié)合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，對比分析，提出最優(yōu)方案，用于掘進巷道的現(xiàn)場支護，從而保證

2、安全生產(chǎn)。主要結(jié)論如下：
　　（1）基于摩爾庫倫準則，對內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力采用線性擬合求解；掘進巷道頂板石灰?guī)r內(nèi)摩擦角35.6，內(nèi)聚力16.525，10MPa-40MPa圍壓下，峰值強度分別為127.24MPa、153.936MPa、172.154MPa、199.731MPa。15煤內(nèi)摩擦角為18.52，內(nèi)聚力2.894，2-8MPa峰值強度分別為11.479MPa、17.897MPa、21.188MPa、23.665MPa。

3、>　?。?）理論計算巷道支護參數(shù)并結(jié)合巷道圍巖錨固潛力及巷道錨固穩(wěn)定性系數(shù)計算公式，最后確定優(yōu)化后的錨桿間排距為800mm×1200mm。
　　（3）由于15＃煤層直接頂中泥巖和石灰?guī)r分布不均勻，導(dǎo)致巷道頂板錨固區(qū)可分為四種情況；根據(jù)理論計算結(jié)果，通過FLAC3D數(shù)值模擬軟件對四種情況下的巷道支護情況進行模擬，研究巷道圍巖變形規(guī)律及特征；結(jié)果表明：采用四種支護參數(shù)，巷道的圍巖變形量均能滿足安全生產(chǎn)的要求。因此，在實際掘進中，應(yīng)當(dāng)針

4、對不同頂板條件，選用最合適的支護參數(shù)，可以明顯提高巷道掘進速率，降低生產(chǎn)成本。
　?。?）巷道頂部離層及鉆孔窺視檢測結(jié)果表明：采用優(yōu)化后的支護參數(shù)，兩巷道頂?shù)装遄畲笠平繛?1mm，兩幫最大移近量68mm，頂?shù)装遄冃嗡俾首畲?.4mm/d，兩幫變形速率最大為2.72mm/d，僅在K2灰?guī)r（穩(wěn)定巖層）的含水層中出現(xiàn)幾處小的裂隙發(fā)育。優(yōu)化后的錨（網(wǎng)）-索聯(lián)合支護方式很好地控制了圍巖的變形，對圍巖強度起到了有效強化，在保證工程質(zhì)量安全的