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1、煤礦深部巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究■設(shè)計(jì)論文煤礦深部巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究煤礦深部巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究ResearchontheOptimizationDesignofDeepCoalRoadwayBolting胡勝飛HUSheng-fei;李永超LIYong-chao;劉明謙LIUMing-qian;趙學(xué)軍ZHAOXue-jun(棗莊礦業(yè)集團(tuán)蔣莊煤礦，棗莊277519)(ZaozhuangMiningGroupJiangzhuangCoalMine,Zaozhuang277519,China)摘要：針對深部巷道復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境和多變的圍巖性質(zhì)，對深部巷道圍
2、巖的穩(wěn)定特征進(jìn)行了數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)分析,為深部巷道錨桿支護(hù)提供了理論依據(jù),并對錨桿支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保了深部巷道支護(hù)的最優(yōu)化和長期穩(wěn)定。Abstract:Inviewofthecomplexstressenvironmentandchangeablesurroundingrockpropertiesindeeproadway,thisarticlecarriesoutnumericalsimulationanddataanalysistodeeproadwaysurroundingrockstability,whichprovidesatheoretic
3、albasisfordeeproadwayboltingandtheboltsupportparametersareoptimized,thusensuringtheoptimizationandlong-termstabilityofthedeeproadwaybolting.關(guān)鍵詞：煤礦；深部巷道；錨桿支護(hù)；優(yōu)化設(shè)計(jì)Keywords:coalmine;deeproadway;bolting;optimizationdesign中圖分類號：TD322文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號：1006-4311(2015)20-0110-030引言我們國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及人民
4、生活水平的不斷提高和發(fā)展czs離不開煤炭部門的支持，也正是由于我國對煤炭長期大量的需求，淺層地表煤炭資源已經(jīng)所剩無幾了，為了保證煤炭開采的質(zhì)量和數(shù)量，我們現(xiàn)在對于深部巷道的煤炭挖掘需求呈現(xiàn)出越來越大的趨勢。然而，深部巷道往往處于復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境中，圍巖應(yīng)力分布與礦壓顯現(xiàn)異常，導(dǎo)致巷道不僅在采掘影響期間圍巖急劇變形，而且在應(yīng)力分布趨于穩(wěn)定后仍保持快速流變,在兩幫進(jìn)行移動接近的情況下會產(chǎn)生十分明顯的底鼓結(jié)構(gòu)，這往往會直接產(chǎn)生前面挖掘后面重修、重復(fù)多次返工修理的情況。當(dāng)前對于整個煤礦地下工程系列來說,其面臨的最大挑戰(zhàn)是如何控制深部巷道的圍巖自身穩(wěn)定性，同時，這個問題的
5、解決可以直接影響到對于地下深層的礦井開采的可持續(xù)程度，對于煤礦開采過程當(dāng)中的高產(chǎn)高效以及耗能降低有著極其深遠(yuǎn)的影響，也會直接影響到當(dāng)前對于煤礦的深部開采持續(xù)健康的發(fā)展思路。在這種f青況下我們必須對深部的巷道巖進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計(jì)，特別是錨桿部分。影響巷道圍巖的自身穩(wěn)定性的因素有很多，比如地壓、圍巖的物理力學(xué)特點(diǎn)、巷道圍巖自身的地質(zhì)條件等,除此之外，還跟錨桿自身的支護(hù)方式、錨桿的長度以及互相之間的間距有著極大的關(guān)系干預(yù)。我們可以采用數(shù)值模擬的思路構(gòu)建,對于某個煤礦的水平門拱頂、兩幫以及基角自身的錨桿設(shè)計(jì)布置思路進(jìn)行采樹上的構(gòu)建和優(yōu)化,從而對圍巖自身的穩(wěn)定性控制以及
6、錨桿的合理優(yōu)化布置產(chǎn)生良好的影響。1圍巖自身的性質(zhì)以及地應(yīng)力探索分布本文硏究的煤礦巖層其構(gòu)建主要是呈現(xiàn)岀單斜體的構(gòu)造，其主要的地質(zhì)條件極其復(fù)雜，自身巖體的變化程度也相對較高，對于整個巖層的穿越材料，最長的分布帶構(gòu)建則是粉砂巖或者是紅層砂巖，其次是煤層的復(fù)合巖體地段構(gòu)建、灰?guī)r巖體構(gòu)建和細(xì)砂巖巖體構(gòu)建，其他的構(gòu)成成分是斷層基礎(chǔ)之上的破碎帶構(gòu)建。進(jìn)行圍巖的錨桿支護(hù)優(yōu)化思路構(gòu)建方式我們可以按照最為典型的巖性地段進(jìn)行分段的進(jìn)行。根據(jù)上文提到的情況,我們可以挑選四種典型巖性地段來討論，即粉砂巖地段、紅層砂巖彳氐段、細(xì)砂巖地段和復(fù)合巖性地段。根據(jù)這四種最為典型的巖性地段在整
7、個當(dāng)前區(qū)域的所處方位構(gòu)建,經(jīng)過巖石力學(xué)框架構(gòu)建下的參數(shù)試驗(yàn)測量和走性，這四種最為典型的圍巖所構(gòu)建的單向壓力抗衡強(qiáng)度可以見表lo表1石門圍巖的賦存情況構(gòu)建以及其巖石構(gòu)造的單向抗壓強(qiáng)度構(gòu)建圍巖性質(zhì)層位及描述單向抗壓強(qiáng)度叭/MPa細(xì)砂巖煤16底板，石英為主，塊狀結(jié)構(gòu)，無層理煤9老頂，泥質(zhì)膠結(jié)煤12頂板、煤11底板，泥質(zhì)膠結(jié)45-6756粉砂巖煤16底板，含鐵獷結(jié)核，煤16頂板，致密堅(jiān)硬22-35煤15頂板，無層理、性脆29紅層砂巖中生界侏羅系蒙明組，粘土膠結(jié)，紅色粉砂巖，水平層理發(fā)育，松散易碎18粉砂巖：煤15頂板，無層理，性脆29復(fù)合巖性泥灰?guī)r：0?5m,致密堅(jiān)硬
8、53煤151()底板粉砂巖:含黃鐵礦結(jié)
