楊柳礦采動(dòng)底板巷道圍巖變形機(jī)理及穩(wěn)定控制.pdf

1、我國(guó)大多礦井在設(shè)計(jì)巷道布置方式時(shí)，會(huì)選擇在穩(wěn)定性較高的底板巖層中布置采區(qū)上下山、機(jī)風(fēng)巷、瓦斯抽采巷。多數(shù)底板巷道不同程度受到上方采區(qū)作業(yè)的開采擾動(dòng)影響，因此研究采動(dòng)底板巷道圍巖變形機(jī)理及圍巖控制技術(shù)是對(duì)巷道支護(hù)理論的重要補(bǔ)充。本文以淮北礦區(qū)楊柳煤礦受10416工作面動(dòng)壓影響下的底板機(jī)巷瓦斯抽采巷道為工程背景，10416機(jī)巷抽采巷對(duì)于釋放10416機(jī)巷和104采區(qū)上82煤層的瓦斯超標(biāo)壓力意義巨大，同時(shí)，該抽采底板巷將作為下一采區(qū)的總回風(fēng)巷

2、，若該底板巷道破壞嚴(yán)重則會(huì)對(duì)下一采區(qū)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，本文針對(duì)采動(dòng)底板巷道圍巖變形機(jī)理，巷道圍巖穩(wěn)定控制技術(shù)展開了一系列研究，認(rèn)清動(dòng)壓底板巷道失穩(wěn)機(jī)理、降低支護(hù)成本、保障礦井安全生產(chǎn)具有重要意義，同時(shí)對(duì)相似條件下采動(dòng)底板巷道的安全開采具有一定借鑒意義和工程實(shí)踐價(jià)值。
　　本文針對(duì)采動(dòng)底板巷道的工程地質(zhì)特性，運(yùn)用彈塑性力學(xué)、損傷力學(xué)通過在巷道圍巖中建立錨注區(qū)，將錨桿端頭錨固力、預(yù)緊力引入到平衡微分方程中，從而形成圍巖—支護(hù)耦合

3、過程在理論推導(dǎo)中的具體體現(xiàn)。將沿巷道開挖面向后的巷道圍巖劃分為受“空間效應(yīng)”影響段以及不受“空間效應(yīng)”影響段，針對(duì)以往利用卡式方程和芬納公式獲得的圍巖—支護(hù)特性曲線，重新進(jìn)行分析，重點(diǎn)對(duì)其支護(hù)作用機(jī)理和時(shí)間進(jìn)行說明和修正。
　　采用FLAC3D數(shù)值模擬程序，分析采動(dòng)底板巷道圍巖破壞情況，建立了兩種支護(hù)條件下、采空區(qū)充填條件下的圍巖應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)及塑性區(qū)范圍等進(jìn)行非線性計(jì)算機(jī)模擬和分析研究。通過對(duì)兩種不同的支護(hù)方案進(jìn)行模擬，確定“錨