采動環(huán)境下巷道圍巖破裂演化規(guī)律及其控制技術(shù)研究2600字

1、采動環(huán)境下巷道圍巖破裂演化規(guī)律及其控制技術(shù)研究2600字 摘要：文章對采動環(huán)境中巷道圍巖在經(jīng)過屢次維修之后，仍然不可以滿足其正常使用的情況進(jìn)展分析。并以煤礦采區(qū)為實(shí)例，建立起了一套底板采動影響范圍內(nèi)某點(diǎn)在受力之后所發(fā)生的一系列狀態(tài)演化模型，從而得出了當(dāng)采動區(qū)巷道處在非等壓受力狀態(tài)時，根據(jù)其建立其等壓狀態(tài)下的受力模型，并針對采動巷道的特點(diǎn)來制定出一套一螺紋鋼注漿錨桿為主要支護(hù)措施的加固方案。 關(guān)鍵詞：采動環(huán)境；巷道圍巖破裂演化規(guī)律；控制技術(shù)中圖分類號：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374202211-0114-03在傳統(tǒng)對采動環(huán)境中巷道圍巖破裂演化規(guī)律進(jìn)展的研究中，多數(shù)都是以

2、物理或者數(shù)值模擬法對其進(jìn)展研究，即使從理論上對動壓巷道的力學(xué)模型進(jìn)展了建立，也是以應(yīng)力集中系數(shù)對采動區(qū)巷道所受到的圍壓進(jìn)展標(biāo)示，并且其將巷道視作一種對稱受力的形式而展開分析。在對其工作面進(jìn)展采動的過程中，如何可以對底板圍巖環(huán)境所承受到力的變化進(jìn)展計算，并如何可以將巷道圍巖同采動區(qū)應(yīng)力進(jìn)展一種有機(jī)的結(jié)合，那么成為了我國目前對采動環(huán)境中進(jìn)展研究的一種需要面對的問題。在本文中，將就一個煤礦實(shí)例對其進(jìn)展回采時巷道圍壓的變化規(guī)律進(jìn)展分析，并在建立受力模型的前提下對其破裂演化機(jī)制進(jìn)展討論，并對其提出相應(yīng)的控制方案。1 工程概況某煤礦74號采區(qū)位于煤礦井田中部，其礦體主要巖性為泥巖、細(xì)砂巖等。其巷道斷面為半

3、圓拱形，高為3m，寬為4m。在原設(shè)計中，使用錨網(wǎng)噴支護(hù)的方式進(jìn)展，錨桿間的排位為700700mm，噴層為100m厚?；仫L(fēng)上山會受到上覆工作面的采動影響，經(jīng)過預(yù)計其巷道會受到較為嚴(yán)重的變形，所以需要對其進(jìn)展良好的預(yù)加固。同時，還對工作面回采設(shè)置合理的加固方案，那么應(yīng)當(dāng)對其環(huán)境中巷道圍巖的破裂演化規(guī)律進(jìn)展透徹的分析。2 理論分析2.1 采動區(qū)應(yīng)力變化規(guī)律每層工作面在經(jīng)過回采之后，會形成相應(yīng)的采空區(qū)，其上覆巖層的重量會向著采空區(qū)周圍的巖體進(jìn)展轉(zhuǎn)移，從而在其采空區(qū)的周圍形成一個支承壓力帶，并在其工作面前形成一種超前的支撐壓力。由于我們主要對采動區(qū)巷道圍巖的破裂演化規(guī)律進(jìn)展研究，所以為此建立坐標(biāo)系，并將

4、坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在工作面支承壓力處于原巖應(yīng)力的位置。我們假設(shè)當(dāng)?shù)装逯谐讼锏绹鷰r以外的剩余區(qū)以及軟化區(qū)之外的所有區(qū)域都為彈性，那么我們就去其中的任意一定點(diǎn)M，并取其縱坐標(biāo)為定值在其工作面前后所承受到的支承壓力中，會隨著工作面的挪動而挪動。而為了對其計算可以更為方便，我們那么設(shè)定工作面所承受到的壓力分布形式和大小為一個恒定值，即其同X軸間的相對位置也為恒定。當(dāng)巷道沒有受到采動影響時，那么巷道圍巖中三個分區(qū)的切應(yīng)力分布情況那么以下列圖中的a表進(jìn)展標(biāo)示。當(dāng)巷道沒有受到采動影響時，其受到切向應(yīng)力的變化規(guī)律概括來說就是其參與強(qiáng)度當(dāng)其切向應(yīng)力隨著同巷道外表之間的間隔 逐漸增大時，其在軟化區(qū)以及強(qiáng)度去之間的分界

5、值那么為8MPa，而其受到的切向應(yīng)力值那么為16MPa。同時，圍巖的彈性區(qū)間所受到的切向應(yīng)力也會隨著其同巷道圍巖外表之間間隔 的增大而有所減小。同時，對煤礦進(jìn)展開采時，其底板巷道中圍巖所承受到的切向應(yīng)力的規(guī)律概括來說為當(dāng)圍巖參與強(qiáng)度的內(nèi)切向力同巷道外表間隔 的增加而逐漸增強(qiáng)，其在軟化區(qū)同強(qiáng)度區(qū)之間的值為10MPa。而其在彈性區(qū)與軟化區(qū)直承受到切向應(yīng)力的最大值那么為20MPa。且圍巖彈性區(qū)中的切向壓力也會隨著其同巷道外表之間間隔 的加大而有所減少。3.2 巷道塑性區(qū)范圍當(dāng)巷道沒有受到采動更影響時，那么根據(jù)上述分析那么可以得出其巷道中剩余區(qū)以及軟化區(qū)中的圍巖半徑分別為3.25和3.43m。而當(dāng)工作

6、面進(jìn)展回采時，其底板巷道威壓受到的應(yīng)力系數(shù)為1.56時，那么其此時所受到最小的應(yīng)力系數(shù)那么為0.92。由此我們那么可以為之計算出其巷道圍巖的剩余以及軟化區(qū)的半徑分別為4.54和4.21m。其比在沒有受到采動影響的軟化區(qū)以及剩余區(qū)的半徑那么分別增加了1.29m和0.78m。4 工程理論4.1 加固方案1選擇支護(hù)方案。根據(jù)相關(guān)計算得知，當(dāng)煤礦進(jìn)展開采時回風(fēng)上山中塑性區(qū)范圍已經(jīng)急劇的發(fā)生增大，假如不可以對其采取適當(dāng)?shù)拇胧?，那么巷道就會進(jìn)入不穩(wěn)定的狀態(tài)。而在采動環(huán)境中對巷道圍巖變形情況進(jìn)展良好的控制那么應(yīng)當(dāng)以以下方式來進(jìn)展，如對巷道圍巖集中應(yīng)力進(jìn)展抵抗、對圍巖集中應(yīng)力進(jìn)展適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移和對圍巖能量進(jìn)展釋放

7、等等。在本文中，使用的是對巷道進(jìn)展加固的方式，即以螺紋鋼注漿錨桿為設(shè)置關(guān)鍵對錨注支護(hù)體系周圍加強(qiáng)的方式對其所受到的采動應(yīng)力進(jìn)展抵抗。而經(jīng)過上述分析，可以對采動過程受到影響時巷道中圍巖塑性中所可以到達(dá)的范圍進(jìn)展合理的預(yù)測，并可以根據(jù)相應(yīng)的數(shù)值計算來對現(xiàn)場成像儀等設(shè)備所偵測到的巷道圍巖破裂深度等因素進(jìn)展一系列綜合的分析考慮，并有針對性的選擇適當(dāng)、合理的加固方案和支護(hù)參數(shù)對其正常運(yùn)行進(jìn)展保證。當(dāng)對本例對象進(jìn)展了加固之后，當(dāng)對其開采時再次進(jìn)展了回風(fēng)上山情況進(jìn)展了檢測。檢測得出當(dāng)進(jìn)展采動時，除了其頂板有著局部底鼓以及炸皮情況之外，此巷道的其他部位沒有較大變形情況，從而對巷道圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)展了保證。5 結(jié)語在本文中，我們以某一實(shí)例的方式對采動環(huán)境下巷道圍破裂演化規(guī)律以及其控制技術(shù)進(jìn)展一定的分析與研究。并經(jīng)過相關(guān)分析得出工作面在采動的過程中對底板巷道有著較為劇烈的影響，所以繼續(xù)對其進(jìn)展加固工作，并以合理的支護(hù)參數(shù)對巷道的穩(wěn)定性進(jìn)展了保證。參考文獻(xiàn)1 賈廣興，湯啟光，王守海.龍口礦區(qū)煤2架棚巷道托梁頂板控制技術(shù)的研究J.山東煤炭科技，2022，4：130-130.2 張科學(xué)，馮江兵，路希偉，景續(xù)武，劉洪林，王祥濤，陳旅.孤島工作面回采巷道錨桿控制技術(shù)J.煤礦平安