本文選題：松軟煤層 + 互層頂板��； 參考：《太原理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：我國(guó)絕大多數(shù)的采區(qū)巷道屬于松軟兩幫互層頂板結(jié)構(gòu)的巷道,針對(duì)該類巷道,傳統(tǒng)的支護(hù)方式往往起不到良好的支護(hù)效果,許多巷道在采動(dòng)影響下松軟兩幫發(fā)生破壞,而兩幫作為頂板的支撐點(diǎn),其破壞必然導(dǎo)致頂板巖層變形的加劇,甚至導(dǎo)致整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)失效。本文主要以通洲集團(tuán)安達(dá)煤業(yè)2#煤回風(fēng)巷為背景,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),理論推導(dǎo)以及數(shù)值模擬的方法,研究了松軟煤層互層頂板巷道的變形特征以及松軟兩幫與互層頂板變形過(guò)程的相互作用機(jī)理,并且提出了針對(duì)通洲集團(tuán)安達(dá)煤業(yè)2#煤回風(fēng)巷合理的整體錨固方案。(1)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)窺視以及取芯分析,確定安達(dá)煤業(yè)2#煤回風(fēng)巷圍巖結(jié)構(gòu)特點(diǎn):頂板為粗砂巖與泥巖的互層結(jié)構(gòu),兩幫為煤體且強(qiáng)度較低,底板為強(qiáng)度較高的石灰?guī)r。(2)通過(guò)力學(xué)推導(dǎo)可知:頂板在上角點(diǎn)破壞后(頂板兩端假設(shè)為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu))頂板的最大撓度為其在上角點(diǎn)破壞之前(頂板兩端假設(shè)為固支結(jié)構(gòu))的4倍之多。所以應(yīng)加強(qiáng)在頂板角點(diǎn)處的支護(hù),防止頂板在兩幫處發(fā)生破斷。(3)隨著兩幫破壞深度的增加,互層頂板的破壞過(guò)程主要包括如下階段:泥巖層的初次垮落——泥巖層垮落程度增加——上覆巖層變形范圍擴(kuò)大——泥巖層與首層粗砂巖出現(xiàn)離層——直接頂上覆各巖層出現(xiàn)離層——上覆巖層逐步垮落破壞形成錐形垮落區(qū)。(4)當(dāng)頂板未破壞時(shí),兩幫的破壞主要是兩幫中心的鼓出破壞,當(dāng)直接頂泥巖層破壞時(shí),巷道上角點(diǎn)位置頂板巖層沿巷幫層理面發(fā)生滑動(dòng)破壞,當(dāng)?shù)诙䦟哟稚皫r破壞時(shí),兩幫以及上角點(diǎn)處巖層的破壞程度進(jìn)一步增大,之后隨著互層頂板破壞深度增大,兩幫及上角點(diǎn)處巖層的破壞程度增大趨勢(shì)并不明顯,由于頂板破壞的卸壓作用,破壞的區(qū)域逐漸減小。綜上,頂板變形的卸壓作用在一定程度上減緩了兩幫繼續(xù)向深處破壞的程度。(5)針對(duì)該類圍巖結(jié)構(gòu),支護(hù)重點(diǎn)主要主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn):①加強(qiáng)對(duì)巷道兩幫的支護(hù)。②加強(qiáng)對(duì)巷道上角點(diǎn)處的支護(hù)。③錨固結(jié)構(gòu)形成整體加固拱。針對(duì)2#煤回風(fēng)巷圍巖結(jié)構(gòu),提出框形整體錨固支護(hù)方案,并對(duì)其支護(hù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)比支護(hù)前后的圍巖變形特征以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用效果,表明該支護(hù)方案較好的維持了圍巖的穩(wěn)定性,支護(hù)效果良好。
[Abstract]:Most of the roadways in mining area in China belong to the roadway with soft two sides interbedded roof structure. In view of this kind of roadway, the traditional supporting method often does not have good support effect, many roadways are damaged under the influence of mining. As the supporting point of the roof, the failure of the two bands will inevitably lead to the aggravation of the roof deformation and even the failure of the whole support system. This paper mainly takes the coal return air roadway of Anda coal industry of Tongzhou Group Group as the background, through field observation, theoretical derivation and numerical simulation method. The deformation characteristics of interbed roof roadway in soft coal seam and the interaction mechanism between soft two sides and interbedded roof are studied. The reasonable overall anchoring scheme of coal return air roadway in Anda coal industry of Tongzhou Group is put forward. Based on site peeking and coring analysis, the surrounding rock structure characteristics of coal return air roadway in Anda coal industry are determined: the roof is the interbedded structure of coarse sandstone and mudstone. The two sides are coal with low strength. The mechanical derivation shows that the maximum deflection of the roof after the failure of the upper corner (assumed to be a simply supported structure at both ends of the roof) is before the failure of the upper corner (assumed to be a fixed support at both ends of the roof). The structure is as much as four times as much. Therefore, the support at the corner of the roof should be strengthened to prevent the roof from breaking at the two sides.) with the increase of the failure depth of the two sides, The failure process of interbedded roof mainly includes the following stages: the initial collapse of mudstone layer increases the degree of collapse of mudstone bed, the deformation range of overlying rock layer is enlarged, the mudstone layer and the first layer coarse sandstone appear separated layer -direct top When the roof is not destroyed, the overlying rock layer gradually collapses to form a conical collapse zone. (4) when the roof is not destroyed, The failure of the two bands is mainly caused by the bulging failure of the center of the two bands. When the mudstone layer is destroyed directly, the roof strata at the upper corner of the roadway slide along the bedding surface of the roadway, and when the second layer of coarse sandstone is destroyed, The failure degree of the two sides and the upper corner point is further increased, then with the increase of the depth of the interbedded roof failure, the increasing trend of the failure degree of the two bands and the upper corner point is not obvious, because of the pressure relief action of the roof failure, The area of destruction is decreasing. To sum up, the pressure relief of roof deformation to some extent slows down the extent of the failure of the two slabs to the depth of the rock) and aims at the surrounding rock structure of this kind. The emphasis of support is mainly reflected in the following three points: 1 strengthening the support of the two sides of the roadway. 2 strengthening the support at the upper corner of the roadway to form an integral reinforcement arch. In view of surrounding rock structure of coal return air roadway on 2#, this paper puts forward the frame integral bolting support scheme, and designs its supporting parameters. By comparing the deformation characteristics of surrounding rock before and after supporting and the actual application effect on the spot, It shows that the support scheme maintains the stability of surrounding rock and the support effect is good.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD353

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