南阳煤矿回采巷道支护方案优化设计.pdfVIP

机械管理开发 总第 151期 M ECHANICAL MANAGEMENT AND DEVEL0PMENT 1n0talof151 2015年第 9期 No．9 2015 设计试验 南阳煤矿回采巷道支护方案优化设计 侯晋刚 。 刘永广 (1．太原理工大学，山西 太原 030024；2．山西高平科兴南阳煤业有限公司，山西 高平 048400) 摘要 ：针对南阳煤矿 回采巷道 出现局部底臌的现象，在对 回采巷道 围岩条件研 究的基础上 ，结合底 臌原 因分析 ，提 出了利用底脚锚杆支护及其他辅助支护联合 支护方案，利用 Flac3D数值模拟分析 软件对新 的支护方案进行模拟仿真 。 关键词 ：优化 ；联合支护 ；Flac3D；模拟仿真 中图分类号 ：TD353 文献标识码 ：A 文章编号 ：1003．773X(2015)09．0027．03 DoI：10．16525／i．cnki．cn14．1134／th．2015．09．008 引言 育 ，较软 ，易 冒落 。底板分为基本底 、直接底 。基 煤矿安全一直是煤矿生产 的重要保证 ，煤矿 本底岩石类型为粗粒砂岩 ，厚度约为 2rn，岩性为 安全往往受到各种各样 的因素的影响。煤矿安全 致密富含植物茎化石和云母碎片 ，炭质碎屑底部 的重要保障来 自安全 的支护技术 ，复杂 的地质环 具有波状层理 ；直接底岩石类型为细粉砂岩 ，厚度 境给矿井支护带来 巨大的困难 。我 国煤矿 的分布 约为 5m，岩性为薄层及微薄层状 ，不连续的缓波 地形较为复杂 ，所 以必须为矿井设计不 同的支护 状层理层面有较多炭质碎屑及植物化石 。 方案 ，这对煤矿安全具有重要意义[1]。本支护方 1 锚杆支护理论 案主要 以南 阳煤矿 3号煤层的3202第二 回风巷为 1．1组合梁理论 对象进行优化设计 ，3号煤层赋存于山西组下部 ， 巷道的安全受到各个方 向应力 的影响，不 同 煤层厚度 4．11～6．00m，平均 5．25rn，该煤层属 煤矿 的巷道 ，甚至是 同一煤矿 的不 同巷道 的底板 、 全 区稳定可采煤层 。煤层一般含 0～1层夹矸 ，夹 顶板 由不 同的岩石组成 。巷道 的顶板有 的是 由层 矸厚度 0．02～O．50m，岩性多为炭质泥岩 ，结构简 状 的岩石构成 ，此巷道在还没有进行支护 的情况 单 。该煤层顶板为细砂岩 、粉砂岩 、泥岩 ，底板为 下，如果顶板 向下沉降，同时还伴有各层脱离，巷 细砂岩、粉砂岩、泥岩 。煤层倾角 1。～7。。顶板分 道会有垂直于层面的位移和平行于层面的位移 ， 为基本顶 、直接顶 、伪顶 。基本顶岩石类型为 中粒 并且每个分层 中会分别 出现受压缩力形成 的压缩 砂岩 ，厚度为 8m，岩性 以石英为主 ，长石次之 ，并 区域和受拉伸力形成 的拉伸区域 。若使用锚杆穿 含黑色矿物层面 ，含大量云母碎片及炭质碎屑 ，明 透各个岩层 ，使各岩层紧凑挤压 ，会在它们之 间产 显斜层理 ；直接顶岩石类型为粗粉砂岩 ，厚度约为 生较大的层间摩擦力，这样 的力可 以防止各层间 2m，岩性深灰色 ，较坚硬 ，富含植物化石及大量云 的移动 ，这样一来会形成一个合成梁 ，该合成梁会 母碎片，并夹菱铁矿结核；伪顶岩石类型为泥岩， 有更强的抗压力 、抗剪力