半煤岩巷支护数值模拟研究.pdfVIP

2011年第9期 中州煤炭 总第 189期 半煤岩巷支护数值模拟研究 高 洁 (郑州祥隆地质工程有限公司，河南 新密 452371) 摘要 ：随着煤矿开采强度 的加大，浅部薄及 中厚煤层 已逐渐 引起关注。薄及 中厚煤层 中的半煤岩巷进尺较 低 ，成为制约矿井高产高效的瓶颈之一。结合 吕沟煤矿半煤岩巷 的掘进现状 ，采用数值模拟方法对其支护参 数进行优化设计 ，将锚杆 间排距扩大为 850mm×900mm，巷道 围岩塑性区变化不 明显，锚杆(索)作用在弹 塑性范围内，支护效果较好。 关键词 ：半煤岩巷；巷道支护；数值模拟 中图分类号 ：TD353 文献标识码 ：A 文章编号 ：1003—0506(2011)09—0009—03 StudyOilNumericalSimulation ofHalfCoaland RockRoadway Supporting GaoJie (ZhengzhouXianglongGeologicalEngineeringCo Abstract：Shallowmininginthinandmedium thickcoalseamshasbeenattractedattentionwiththemoreandmoreintensivemining． Low drivingspeedofhalfcoalandrockroadwayisoneofbottleneckstohigh yieldandhighefficiency．Basedondrivingexistingcondi— tionofhalfcoaland rockroadway in L~gou CoalMine，numericalsimulation optimization onparametersofboltsupposingwasper- formed．Row andlinespaceofboltingsupposingwasincreasedto850mm ×900mm．Thechangeofplasticzoneofroadwaysurrounding rockwasunconspicuous，and stressofsupportingwereintherationalrange，thesupportingeffectsweregood． Keywords：halfcoalandrockroadway；roadwaysupporting；numericalsimulation 随着煤矿开采强度的加大，浅部薄及 中厚煤层 度及位移主要方 向，找出其分布规律。支护方式应 已逐渐被引起关注 ，此类煤层 厚度在 0．5～1．5m， 适应围岩应力的大小、分布特征和来压方 向 且应具 平均厚 0．9Ill。这类煤层中的工作面两巷大都为半 有一定的可缩性 ，以适应 围岩的位移变化 ，并释放 围 煤岩巷 ¨，掘进方式 多采用钻爆法 ，支护方式采 岩应力。巷道变形速度测试 目的在于需要二次支护 用工程类 比法 ，以悬 吊支护理论 作为理论基 时 ，确定加强支护的合适时间。 础。支护参数相对保守，造成采掘接替紧张和支护 本文通过数值模拟计算检验各种支护方式对巷 材料的浪费 。以数值模拟方法为主的系统设计能够 道变形的控制效果 ，然后进行技术经济 比较 ，从而确 对 同一条件下的不同支护参数进行优化设计 ，以 定支护方式为锚网索联合支护。 减少支护成本 ，达到提高掘进速度的 目的。 1 工作面概况 根据 吕沟煤矿的具体地质条件和巷道条件 ，研 究了巷道围岩应力分布特征 、巷道变形破坏特征 ，从 吕沟煤矿 3802