大断面巷道支护技术研究.pdf

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1、总第178期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．06．007大断面巷道支护技术研究王志强，星宁江，张旭军，段建枝(潞安环能股份公司王庄煤矿，山西长治046031)摘要：大断面托顶煤巷道支护已成为锚杆支护技术难点之一，结合王庄煤矿8101大采高工作面运输巷的顶板条件，利用大型三维数值模拟软件FLAC。对锚杆支护参数进行优化，有效控制了巷道变形，为类似大断面托顶煤巷道支护设计提供了借鉴。关键词：大采高综采；大断面托顶煤巷道；支护参数中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1005—2798(2014)06-0024—03ResearchonLarg

2、eSectionRoadwaySupportingTechnologyWANGZhi-qiang，XINGNing-jiang，ZHANGXu-jun，DUANJian-zhi(WangzhuangCoalMineofLu，nEnvironmentalDevelopmeRtCo．，Ltd．，Changzhi046031，China)Abstract：Largesectionoftopcoalroadwayhasbecomeoneofthedificultiesofboltsupportingtechnology，combinedwiththeroofofWangZhuangcoal

3、mine8101workingfaceroadway．the3DnumericalsimulationsoftwareFLAC。ontheboltsupportingparametersoptimization，controltheroadwaydeformationeffectively，thetopcoalroadwaysupportingdesignasareferenceforsimilarlarge$ec—tion．Keywords：largeminingheightfullymechanized；largesectionroadway；suppo~parameter随着

4、我国煤矿开采强度与规模的不断加大，以24．75m，沿底板掘进，留1．8m厚顶煤，为大断面及现代化综合机械化开采技术的发展，大采高一次托顶煤巷道。大断面托顶煤巷道因顶底板为炭质泥采全高技术在厚煤层开采中得到了大面积推广应岩、泥岩、砂质泥岩，岩层层理、裂隙发育，两帮为强用，综采工作面设备大型化已成为发展趋势，要求巷度较小的破碎煤体，围岩整体强度较低．附近较小断道的断面也越来越大。厚煤层大断面巷道沿底板掘面巷道掘进时普遍出现网兜、片帮和底鼓等现象，给进时，一般留有顶煤，因此，也可以称为大断面托顶巷道的维护带来了很大的困难，随断面增大，巷道维煤巷道。巷道断面的增大显著增加了支护难度，特护难

5、度加大。通过采用动态系统设计方法，利用先别是在煤层含有夹矸．煤体比较破碎或者软岩的条进的大型三维数值模拟软件FLAC。确定合理的巷件下，大断面巷道支护问题尤为突出。因此，开展大道支护参数，经现场应用取得了良好的效果。断面托顶煤巷道支护技术研究．是进一步推进巷道2支护参数的确定掘进工艺技术发展的有益尝试，具有重要的理论价值和现实意义。根据王庄煤矿8101运巷的生产地质条件。利用FLAC。建立数值模拟模型，模拟范围长×高×宽=1工程概况65in×44．5in×5in，模型中煤层、直接顶、直接底进王庄煤矿8101工作面平均埋深385m，所采3行细化处理，如图1所示。边界条件：模型顶面(。

6、：号煤层赋存于二叠系山西组地层中。煤层厚度稳定，44．5m)边界施加压力使其等同于上覆岩层的重量。平均为6．3in．全煤含夹矸5层，总厚度0．78in，其底面(=0in)是固定铰支座，垂直方向约束，=中上分层所含夹矸局部有变厚现象，夹矸最大厚度0in、=5in、Y=0in和Y=5in面施加水平方向位移可达0．4in．煤体比较破碎，工作面采煤方式为大采约束。单元划分：采用brick初始网格，26000个网高开采，运输巷断面为5．5in×4．5m．断面积为格，32322个结点。模拟中围岩的物理力学参数如收稿日期：2014-03-06作者简介：王志强(1985一)，男，江苏徐州人，工程师

7、，从事生产技术管理工作。王志强等：大断面巷道支护技术研究第23卷第6期大而增大，当锚杆间距为1200mm时顶板的下沉量为57mm，两帮移近量为84mm，锚杆锚索有较大的比间距为700mm时增加了64mm。其中巷道的顶富余量，观测结果表明本设计科学合理，有效控制了板下沉量在锚杆间距小于1000mm时变化不明显，巷道的围岩变形。当锚杆间距大于1000mm变化非常显著，因此，在保证巷道安全的前提下为了节约成本确定合理的锚杆间距为1000mm。2．6锚索支护8101运巷的顶煤