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蒋家河煤矿煤巷锚杆支护技术研究与应用

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1 绪 论

1.1 问题的提出

1.2 国内外锚杆支护发展综述

1.2.1 国外锚杆支护发展综述

1.2.2 国内锚杆支护发展综述

1.3 锚杆支护理论的研究现状简述

1.4 研究内容与方法

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究方法

2 巷道围岩结构、地质力学性质测试与研究

2.1 矿井概况

2.2 煤岩物理力学性质与围岩结构探测

2.2.1 煤岩物理力学性质

2.2.2 围岩结构探测

2.2.3 地应力测试

2.3.4 围岩强度测试

2.3 松动圈测试

2.4 本章小结

3 锚杆支护方案设计

3.1 巷道支护方案设计方法

3.2 蒋家河煤矿支护方案选择

3.3 数值模拟分析

3.3.1 数值模拟

3.3.2 垂直应力变化规律研究分析

3.3.3 塑形破坏规律研究分析

3.3.4 巷道围岩垂直方向位移分析

3.3.5 数值模拟结果分析

3.4 技术经济比较

4 支护方案的工业性试验与围岩变形的监测监控

4.1 新支护方案首次测验

4.2 巷道围岩稳定性监测

4.2.1巷道围岩稳定性监测内容与手段

4.2.2 综合监测

4.2.3 日常考察

4.3 矿压观察结果

4.3.1 巷道表面的位移量

4.3.2 顶板锚杆受力状态分析

4.3.3 帮锚杆受力状态分析

4.3.4 锚索受力状态分析

4.4 支护效果评价与分析

5 结论

5.1 主要结论

5.2 展望

致谢

参考文献

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摘要

蒋家河煤矿4号煤层以往在巷道支护方案选择上采用工程类比法进行设计,采用邻近矿井的支护形式与支护参数,巷道的支护方案存在着安全隐患。煤层巷道出现了局部变形和顶板冒落漏顶的现象,对本矿职工的生命安全形成了较大的威胁,严重影响安全生产。综合以上情况分析,为保障矿井安全顺利生产,对蒋家河煤矿4号煤层巷道锚杆支护原有方案经行分析,找到合理支护方案。
  本次研究在理论分析的基础上,在ZF1408工作面进行了大量的现场实验,包括顶板岩石取芯、顶板窥视、地应力测试、松动圈测试等手段,最终得到煤层巷道围岩的力学参数,围岩结构分布,巷道矿压规律等特征。研究分析了三种不同形式的支护方法,依靠Flac3d数值模拟软件,对每种锚杆支护方案的巷道围岩的塑性区,应力分布和竖直方向上的巷道位移状态做了模拟分析。结合详细的技术经济分析,以此确定最佳的锚杆支护方式。在ZF1410工作面运输顺槽进行支护试验,利用仪器检测巷道顶板与两帮的位移状态,与此同时分析锚杆的受力状况,验证了本次锚杆支护方案的安全性。

著录项

  • 作者

    丁向勇;

  • 作者单位

    西安科技大学;

  • 授予单位 西安科技大学;
  • 学科 矿业工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 柴敬,何万盈;
  • 年度 2014
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TD353.6;
  • 关键词

    煤矿巷道; 锚杆支护; 方案设计; 安全性分析;

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