赵庄二号井大巷、综放工作面顺槽支护技术研究项目研究报告.docVIP

赵庄二号井大巷、综放工作面顺槽 支护技术研究 项目研究报告 晋城煤业集团有限责任公司赵庄二号井 天地科技股份有限公司开采设计事业部 二零一零年十月 目 录 第一章 概 述 1 1 前 言 1 2 锚杆支护国内外研究现状 2 2.1 国外研究现状 2 2.2 国内研究现状 2 3存在的问题 5 4 本项目的研究内容 6 5 本项目取得的研究成果 7 第二章 高预紧力强力支护设计方法 8 1 前言 8 2 锚杆支护动态信息设计法 9 2.1 巷道围岩地质力学评估 9 2.2 初始设计方法 10 2.3 井下监测 10 2.4 信息反馈及修正设计 17 2.5 反馈信息指标数值的确定与设计修改准则 18 3 锚杆支护形式和参数选择 18 3.1 锚杆支护形式和参数选择原则 18 3.2 锚杆支护参数 19 3.3 预应力 19 3.4 锚杆几何与力学参数 21 3.5 钻孔与锚固参数 24 4 结语 26 第三章 地应力、围岩强度及结构对巷道围岩稳定性的影响研究 27 1 前 言 27 2 巷道围岩稳定性与地应力的关系理论分析 27 2.1 根据巷道围岩破坏特征定性判断地应力场 27 2.2 巷道围岩应力应变分析法近似定量判断巷道围岩地应力场 28 3 基于地应力场优化巷道布置的理论分析 32 4 地应力对巷道围岩破坏影响的数值模拟分析 33 4.1 Flac3D程序简介 34 4.2 巷道开挖坐标系下的应力边界条件 35 4.3 数值模型的建立 36 4.4 本构模型的选择： 37 4.5 模拟方案 40 4.6 模拟结果及分析 41 5围岩强度及结构对锚杆支护巷道围岩稳定性影响 54 5.1岩体结构要素特征及对强度的影响 54 5.2 锚杆支护对岩体强度的影响 56 5.3 锚杆支护对围岩结构面的加固作用 57 6裂隙岩体顶板失稳的块体力学理论分析 59 7结论 61 第四章 赵庄二号井煤层巷道锚杆支护设计 63 1 前言 63 2 锚杆支护设计方法介绍 63 3 试验点调查和地质力学评估 64 3.1 1301工作面巷道布置图 64 3.2 巷道围岩岩性和强度 64 3.3 地应力 65 3.4 粘结强度测试 65 4 锚杆支护初始设计 65 4.1 皮带机头硐室锚杆支护初始设计 65 4.2 1301进风顺槽锚杆支护初始设计 66 4.3 1301轨道回风顺槽锚杆支护初始设计 67 4.4 1301轨道回风联络横川锚杆支护初始设计 69 4.5 1301外回风顺槽锚杆支护初始设计 70 4.6 1301切眼锚杆支护初始设计 71 4.7 回风顺槽与联络横川交叉点初始设计 72 5 锚杆支护材料 81 5.1 所需锚杆支护材料如下： 81 5.2 高强度锚杆杆体 84 5.3 树脂药卷 84 5.4 托盘 84 5.5 钢筋托梁 84 5.6 菱形金属网 84 5.7 锚索 84 6 井下施工工艺和安全措施 85 6.1 施工前的准备工作 85 6.2 施工工艺和技术要求 85 6.3 安全技术措施 87 7 矿压监测 87 7.1 矿压监测前的准备工作 87 7.2 矿压监测内容和方法 88 7.3 监测仪器和物品 91 第五章 赵庄二号井首采面顺槽巷道矿压分析 92 1 前言 92 2 锚杆支护矿压监测方法 92 2.1 监测方法确定 92 2.2 综合监测 92 2.3 日常监测 94 3 信息反馈和修正初始设计 95 3.1 信息反馈指标确定 95 3.2 反馈信息指标数值的确定与设计修改准则 96 4 矿压监测数据分析 97 4.1 巷道表面位移 97 4.2 顶板离层监测 100 5 结论 100 附件：计划任务书 0 第一章 概 述 1 前 言 巷道支护技术是煤炭开采、各类矿山、水利水电隧道及铁路、公路交通隧道等地下工程的一项关键技术。合理的巷道支护技术应既能确保地下工程的安全，又具有明显的技术经济效益。随着我国矿山开采深度和广度的不断发展，对巷道支护技术提出了更新、更高的要求。煤矿巷道支护经历了棚式支护到锚杆支护的过程，锚杆也由原来的木锚杆、圆钢锚杆、普通螺纹钢锚杆向着具有高强度、高刚度、高可靠性的强力、高预应力锚杆体系发展。对于锚杆预应力的认识，也得到逐步深入。回顾我国锚杆支护技术的发展可以分为三个阶段：锚杆阶段——上世纪50～0年代，以锚杆代表，锚杆。锚杆阶段——上。该阶段锚杆预应力的，锚杆拧紧扭矩100N·m左右，数值太低，施工中又缺乏保证。预应力锚杆体系阶段——近年来，随着锚杆支护理论研究的，，人们锚杆预应力。锚杆支护锚杆支护对围岩强度、围岩结构及围岩应力都有不同程度的影响，究竟什么是影响锚杆支护作用的关键因素，怎样才能充分发挥锚杆主动、及时支护的能力，提高巷道支