深井复杂条件下回采巷道高强度锚杆支护技术

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1、http://www.paper.edu.cn深井复杂条件下回采巷道高强度锚杆支护技术万志军李学华刘长友瞿群迪杨培举邹喜正（中国矿业大学能源与安全工程学院江苏徐州221008）摘要:针对浙江长广七矿埋深近千米，地质条件极其复杂的回采巷道支护问题，在数值模拟研究巷道围岩变形机理的基础上，设计了斜顶鼓梯形巷道断面，确定了高强度锚杆支护参数并用于现场施工。现场观测表明，锚杆支护使巷道围岩得到有效控制，巷道表面变形大大下降，取得了良好的围岩控制效果。关键词:深井，回采巷道，高强度锚杆，斜顶鼓梯形断面中图分类号：TD

2、353文献标识码：A文章编号:Extractionopening’ssupporttechnologyofhighstrengthboltindeepminewithcomplicatedgeologicalconditionsWANZhi-junLIXue-huaLIUChang-youQUQun-diYANGPei-juZOUXi-zheng(Collegeofenergyresourcesandsafetyengineering,CUMT,Xuzhou221008,China)Abstract:Aim

3、ingatthesupportproblemsofextractionopeningswithembeddingdepthofnear1000mandmostcomplicatedgeologicalconditionsinthe7thcoalmineofZhejiangChangguangGroupLimitedCorporation,theauthorsspeciallydesignedatrapeziumsectionlikeadrumwithinclineroofanddeterminedthepa

4、rametersofhighstrengthboltsupportbasedonresearchingthedeformationmechanismofopening’ssurroundingrockusingnumericalsimulationmethod.Andthedesignedschemewasconstructedinthetestingopening.Fieldobservationindicatesthattheboltingmakesthesurroundingrockcontrolle

5、deffectively,andthevaluesofsurfacedeformationdecreasegreatly,thusthecontroleffectofsurroundingrockisnotable.Keywords:deepmine;extractionopenings;highstrengthbolt;trapeziumsectionlikeadrumwithinclineroof浙江长广七矿回采巷道过去一直沿用U25拱巷都揭露有较大落差的倾向断层。顶板有一层伪形支架支护。进入-850m

6、水平及以下区段煤巷掘进顶，极易垮落；老顶为特厚的砂质泥岩，性软，抗时，巷道底鼓严重，顶底板移近速度高达70mm/d；压强度仅为15-20MPa；直接底为铝土泥岩，遇水拱形支架拱顶被压尖，棚腿拧成麻花状，连接件崩膨胀程度大。裂；导致支护成本增高，巷道维修工程量显著增加，回采巷道支护面临困境。为解决巷道支护问题，成2巷道围岩变形机理的数值模拟功进行了高强度锚杆支护的工业性试验，保证了安全生产，取得了明显的经济效益和社会效益。试验巷道埋深近千米，不仅岩性软、层理发育，而且断层等构造发育，构造应力影响剧烈。为了掌1

7、试验巷道概况握该复杂地质条件下巷道围岩的变形机理，以便有针对性地提出合理的巷道断面形状和设计锚杆支长广七矿北延深采区04面上副巷标高-888m，护参数，采用FLAC3.3进行了数值模拟研究。下副巷标高-920m；采面平均走向长260m，平均2.1数值模拟模型与条件倾向长98m。煤层平均倾角22°，平均厚度1.8m，数值模拟的巷道断面为不规则梯形。模拟的煤结构简单，局部夹灰岩，赋存不稳定，煤层的层理、岩层范围为：宽×高＝75m×50m，网格为99×79，滑面及裂隙十分发育；煤体硬度较低，整体上表现共7821个

8、单元。模型采用应力边界条件，模型的为松散破碎特征。采面地质构造发育，上副巷揭露上表面施加均匀的垂直压应力，按巷道上覆岩体的有一组走向断层切割煤层，在工作面中段上、下副自重考虑（1000m）。模型下表面垂直位移固定，转载中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn左右两侧的水平位移固定。模型采用库仑－摩尔模的拉断区深度较大。型。煤层与岩层的物理力学参数根据试验结果选（2）由于巷道埋深大，约在100