五里堠煤业采准巷道围岩稳定性控制技术研究

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煤系地层中存在诸多如断层、单斜等特殊地质构造,煤岩层的连续性和稳定性受到破坏,不利于巷道围岩控制,五里堠煤业下组煤煤层倾角变化较大且有断层发育,采准巷道布置受倾斜顶板影响较大,且掘进遭遇断层巷道维护较为困难,本文以五里堠煤业下组煤集中胶带运输下山为研究背景,通过现场调研实测、理论分析、数值模拟、实验室试验等多种研究方法相结合的对五里堠煤业下组煤采准巷道围岩稳定性控制技术进行研究,得出以下成果:(1)五里堠煤业下组煤主要巷道布置方向与最大水平主应力方向都有较大夹角,巷道顶底板泥岩及煤体物理力学强度较小,巷道受断层及倾斜煤岩层影响,围岩稳定性不易控制;(2)通过多种理论分析方法以及数值计算模拟不同支护方案时下组煤集中胶带运输下山围岩破坏变形及应力分布情况可知,当锚杆排距为900mm,锚索排距为1800mm时,巷道施工经济合理,且可保证在服务周期内安全使用;(3)下组煤集中胶带运输下山在掘进过程中遇到岩层倾角变化时。巷道围岩的破坏情况会岩层的倾斜角度增大而加剧,当倾斜岩层大于18°后,巷道围岩变形量会随岩层倾角增大而迅速增加,为保证胶带运输机正常运行,应分段取直、适当调整胶带运输下山的角度;(4)下组煤集中胶带运输下山在掘进过程中遇到断层时,断层前方35m左右区域下组煤集中胶带运输下山顶板围岩较为破碎,当掘进揭露断层时,巷道顶板及弱面极为破碎,需进行特殊补强维护;掘进工作面过断层后下盘的影响渐弱,顶板完整性得以保持,片帮消失;(5)结合研究成果对下组煤主要巷道进行了支护设计,特殊地质布置巷道时,可采取注浆加固措施改善巷道围岩性质,提高围岩的承载能力。矿压监测结果表明锚杆受力稳定,支护设计与特殊地质加固措施可有效控制巷道围岩的稳定。论文共有图55幅,表24个,参考文献88篇。
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