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展分析。并以煤礦采區(qū)為實例，建立起了一套底板采動影響范圍內(nèi)某點在受力之后所發(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來制定出一套一螺紋鋼注漿錨桿為主要支護措施的加固方案。 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 文獻標識碼：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)值模擬法對其進展研究，即使從理論上對動壓巷道的力學模型進展了建立，也是以應力集中系數(shù)對采動區(qū)巷道所受到的圍壓進展標示，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展計算，并如何可以將巷道圍巖同采動區(qū)應力進展一種有機的結(jié)合，那么成為了我國目前對采動環(huán)境中進展研究的一種需要面對的問題。在本文中，將就一個煤礦實例對其進展回采時巷道圍壓的變化規(guī)律進展分析，并在建立受力模型的前提下對其破裂演化機制進展討論，并對其提出相應的控制方案。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)噴支護的方式進展，錨桿間的排位為700700mm，噴層為100m厚?；仫L上山會受到上覆工作面的采動影響，經(jīng)過預計其巷道會受到較為嚴重的變形，所以需要對其進展良好的預加固。同時，還對工作面回采設(shè)置合理的加固方案，那么應當對其環(huán)境中巷道圍巖的破裂演化規(guī)律進展透徹的分析。2 理論分析2.1 采動區(qū)應力變化規(guī)律每層工作面在經(jīng)過回采之后，會形成相應的采空區(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)律進展研究，所以為此建立坐標系，并將

4、坐標原點設(shè)置在工作面支承壓力處于原巖應力的位置。我們假設(shè)當?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M，并取其縱坐標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)的切應力分布情況那么以下列圖中的a表進展標示。當巷道沒有受到采動影響時，其受到切向應力的變化規(guī)律概括來說就是其參與強度當其切向應力隨著同巷道外表之間的間隔 逐漸增大時，其在軟化區(qū)以及強度去之間的分界

5、值那么為8MPa，而其受到的切向應力值那么為16MPa。同時，圍巖的彈性區(qū)間所受到的切向應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，對煤礦進展開采時，其底板巷道中圍巖所承受到的切向應力的規(guī)律概括來說為當圍巖參與強度的內(nèi)切向力同巷道外表間隔 的增加而逐漸增強，其在軟化區(qū)同強度區(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。而當工作

6、面進展回采時，其底板巷道威壓受到的應力系數(shù)為1.56時，那么其此時所受到最小的應力系數(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選擇支護方案。根據(jù)相關(guān)計算得知，當煤礦進展開采時回風上山中塑性區(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?shù)拇胧敲聪锏谰蜁M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展良好的控制那么應當以以下方式來進展，如對巷道圍巖集中應力進展抵抗、對圍巖集中應力進展適當?shù)霓D(zhuǎn)移和對圍巖能量進展釋放

7、等等。在本文中，使用的是對巷道進展加固的方式，即以螺紋鋼注漿錨桿為設(shè)置關(guān)鍵對錨注支護體系周圍加強的方式對其所受到的采動應力進展抵抗。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的范圍進展合理的預測，并可以根據(jù)相應的數(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展一系列綜合的分析考慮，并有針對性的選擇適當、合理的加固方案和支護參數(shù)對其正常運行進展保證。當對本例對象進展了加固之后，當對其開采時再次進展了回風上山情況進展了檢測。檢測得出當進展采動時，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)定性進展了保證。5 結(jié)語在本文中，我們以某一實例的方式對采動環(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)對其進展加固工作，并以合理的支護參數(shù)對巷道的穩(wěn)定性進展了保證。參考文獻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，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