加固顶板和两帮控制回采巷道底臌研究.pdf

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1、第34卷第4期西安科技大学学报Vo1．34No．42014年07月JOURNALOFXI’ANUNIVERSnYOFSCIENCEANDTECHN0LOGYJu1．2014DOI：10．13800／j．cnki．xakjdxxb．2014．0402文章编号：1672—9315(2014)04—0384—06加固顶板和两帮控制回采巷道底臌研究丁国峰，王苏健，谢文兵，邓增社，王其洲(1．中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221116；2．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州221116)摘要：回采巷道围岩是由顶板、两帮和底板共同组成的复合结构体，各部位的岩体

2、强度、应力状态及变形破坏等特性方面的差异显著，尤其受采动影响后，巷道围岩各部位变形发展不均匀性显著，往往造成巷道围岩产生结构性失稳破坏。为提高巷道围岩的结构稳定性，通过理论分析和数值模拟分析了提高顶板和两帮强度对底板岩层稳定性的影响。研究结果表明：加固顶板减小了顶板挠曲位移量，同时可以促使围岩应力向深部围岩转移，降低了底板岩层的应力集中程度，有利于控制底板变形；加固两帮可以提高巷道两帮围岩强度，促使应力向两帮转移，有利于减小发生底鼓的底板岩层宽度和两帮移近量，从而减小底板的挠曲效应和压曲效应。分析结果还表明，加强两帮对于减小底鼓量的效果更为明显。在上述分析的基础上，进行了

3、加固顶板和两帮控制巷道底鼓支护技术的现场工业性试验，试验结果表明加固顶板和两帮可有效地控制巷道底鼓。关键词：回采巷道；底鼓；数值模拟；加固顶板和两帮中图分类号：TD353文献标志码：AMechanismofreinforcingroofandsidesforfloorheavecontrolofroadwayDINGGuo—feng，WANGSu-jian，XIEWen．bing，DENGZeng—she，WangQi—zhou(1．SchoolofMineEngineering，ChinaUniveni~ofMiningandTechnology，Xuzhou22111

4、6，China；2．StateKeyLabforCoalResources&SafeMining，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Thesurroundingrockofroadwayisacompositestructureconsistedofroof，sidesandfloor．Rockmassstrength，stressstateanddeformationfailurecharacteristicofvariouspartsofthesuroundingrocka

5、resignificantdifferences．Particularly，thevariouspartsdeformationofsuroundingrockofroadwayshowsNon—uniformdevelopment．Thisalwayscausedbyastructuralinstabilityfailureofsuroundingrock．Inordertoimprovethestructuralstabilityofsuroundingrock，throughthetheoreticanalysisandnumericalsimulation，the

6、stabilityofflooraffectionbyroofandsidesisdiscussed．Theresultsshowedthat：reinforcedroofcandecreaseitsflexuredisplacementandpromotesurroundingrockstresstransfertothedeeprock，reducingthefloorstressconcentrationisconducivetofloorheavecontrol；reinforcedsideshelptoimproveitsstrength，impelstress

7、transfertosides，contributetoreducetheribsidescon—vergenceandwidthofflooroccurredverticaldisplacement，therebyreducingflexuraleffectandpresseffectoffloor．Theresultsalsoshowthatreinforeingsidesismoreeffectivethanroof．ThistheoryisaD一收稿日期：2013—09—1l责任编辑：刘洁基金项目：煤炭资源与安全开采国