《煤矿巷道底鼓破坏失稳力学特性研究》PDF下载

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  • 作  者:芮勇勤,才庆祥,杨保存等编著
  • 出 版 社:沈阳:东北大学出版社
  • 出版年份:2015
  • ISBN:9787551711395
  • 页数:132 页
图书介绍:针对北天山褶皱系准噶尔弧形构造带西翼,南邻玛依勒—扎依尔褶皱带巴尔鲁克—谢米斯台褶皱带聚煤盆地,下侏罗统八道湾组区域性含煤组在活动性断裂长期作用影响,地层发生扭曲和小错断活动环境,煤矿生产出现运输大巷底鼓、运输回风巷道底顶边帮隆鼓严重破坏,底鼓造成巷道报废和影响矿山后续安全开拓开采情况,以及沿用已有的底鼓控制理论和技术难以解决巷道底鼓问题。巷道开挖岩层抗水平应力的截面减少,煤层沿水平层理面向巷道挤入,致使巷道帮顶受水平应力作用而破坏。采用锚、梁、网+锚索联合支护,以加强浅部顶板的建梁与加固作用,保证锚杆和锚索的锚固力在顶板岩层内的连续传播和有效锚固;为了防止复合顶板离层、破碎而造成顶板冒落,应尽可能提高锚杆和锚索支护的组合性,同时提高背护作用,以提高锚杆和锚索的外锚强度,加强顶板支护的整体性;根据锚杆、锚索的变形能力匹配需要,合理确定锚杆和锚索的预紧力;对于顶板砂岩水,采取超前打钻孔探放,或者调整锚、梁、网支护参数,或者采用架棚等有效方式支护,并对矿压显现进行观测,根据观测结果调整优化支护参数。

第1章 矿山地质与采矿工程 1

1.1 地质与构造 1

1.2 煤层及煤质 2

1.3 开采技术条件 3

1.4 水文地质 5

1.5 井田勘探程度 6

1.6 地表塌陷治理 6

第2章 矿山生产系统技术改造 7

2.1 矿山基本情况 7

2.2 矿山地面生产系统改造 9

2.3 井下生产系统改造 9

2.4 技改前巷道断面支护参数 11

2.5 技改后回采巷道断面支护参数 19

第3章 国内外巷道底鼓围岩破坏研究 23

3.1 开挖与围岩支护工作特性 23

3.2 无压巷道围岩重分布应力 26

3.3 有压巷道围岩重分布应力 29

3.4 巷道围岩承载结构的数值分析 32

3.5 构造应力巷道变形特点 34

3.6 锚喷支护力学分析和破坏形态 34

3.7 锚喷支护设计施工原则 36

3.8 巷道底鼓的防治措施 38

3.9 巷道支护衬砌的主要类型 39

3.10 复合式衬砌结构设计 41

3.11 国内重大工程中同类技术的研究、应用案例 43

第4章 巷道掘进支护参数优化 45

4.1 巷道矿压控制与支护技术 45

4.2 回采巷道支护技术 47

4.3 沿空留巷掘巷技术 49

4.4 锚杆长度确定选取 51

4.5 锚杆间距确定选取 53

4.6 群体锚杆支护作用机理及支护参数 54

4.7 预应力锚索加固拱分析 55

第5章 巷道围岩开挖支护相关参数 61

5.1 巷道工程设计中初始地应力的考虑 61

5.2 巷道开挖支护物理力学参数选取 62

5.3 主巷道锚网喷混凝土支护 62

5.4 主巷道独臂掘进与爆破法对比 63

第6章 0403回风巷道力学特性数值模拟 65

6.1 0403回风(轨道)顺槽巷道分析模型 65

6.2 0403回风(轨道)顺槽巷道端面不同掘进力学特性分析 65

6.3 0403回风(轨道)顺槽巷道不同支护方式力学特性分析 67

6.4 10°煤岩层倾角0403回风巷道不同构造应力影响分析 72

6.5 15°煤岩层倾角0403回风巷道不同构造应力影响分析 76

第7章 0403运输巷道力学特性数值模拟 81

7.1 10°煤岩层倾角0403运输巷道模型 81

7.2 10°煤岩层倾角0403运输巷道不同构造应力影响分析 81

7.3 15°煤岩层倾角0403运输巷道模型 83

7.4 15°煤岩层倾角0403运输巷道不同构造应力影响分析 84

第8章 0402回风运输巷力学特性数值模拟 89

8.1 16°煤岩层倾角0402回风运输巷道模型 89

8.2 16°煤岩层倾角0402回风运输巷道不同构造应力分析 89

8.3 22°煤岩层倾角0402回风运输巷道模型 92

8.4 22°煤岩层倾角0402回风运输巷道不同构造应力分析 93

第9章 巷道底鼓围岩破坏补强措施 97

9.1 及时支护改善围岩的应力状态 97

9.2 主动适应围岩变形与充分发挥围岩支撑能力 97

9.3 锚网梁支护施工应用 99

9.4 巷道底鼓围岩破坏补强措施 101

9.5 巷道支护模式 104

9.6 巷道支护效果分析 106

第10章 研究结论与展望 117

10.1 研究结论 117

10.2 展望 118

主要参考文献 121

附录A:巷道围岩稳定性标准 123

附录B:软岩分类 125

附录C:预应力注浆锚索控制软岩巷道底鼓技术 128