近距离采空区下复合顶板巷道围岩控制技术研究课件.pptxVIP

近距离采空区下复合顶板巷道围岩控制技术研究提 纲一、绪论二、工程概况三、复合顶板对巷道围岩稳定性影响分析四、复合顶板巷道控制技术研究五、工业性试验六、结论一绪 论1 绪论-研究意义、研究现状研究意义我国地质条件复杂，巷道掘进工程量大复合顶板巷道广泛分布复合顶板巷道支护是国内外巷道支护的难题研究现状研究内容包括两个方面：复合顶板对巷道的影响（数值计算）、安全施工及稳定性控制（结合工程实践）存在的问题：含软弱夹层复合顶板巷道对围岩稳定影响因素分析单一、对含软弱夹层复合顶板对巷道影响综合研究较少、巷道支护策略及支护强度的选择上具有盲目性1 绪论-研究内容调研巷道邻近采动关系模拟分析复合顶板对巷道围岩稳定性的影响理论分析复合顶板巷道控制技术工业性试验技术路线工程概况二2 工程概况-地质概况巷道布置平剖面图2 工程概况-巷道维护特点动压影响：上覆66208工作面回采，压茬时间短，对66207工作面巷道存在较大动压影响。复合顶板：顶板依次为灰褐色砂质泥岩、B7b煤层、细砂岩 。顶板破碎：66208工作面回采动压 已对66207工作面巷道顶板产生破 坏，顶板较破碎。煤层柱状图三复合顶板对巷道围岩稳定性影响分析3 复合顶板对巷道围岩稳定性影响分析以淮南新庄孜矿66207工作面风巷为例，建立模型尺寸长×宽=200m×170m，下边界距地表深度800m，上面界距地表630m。不同煤层倾角模型薄层直接顶沿空留巷模型巷道围岩应力分布UDEC不同软弱夹层层位模型坚硬顶板直覆沿空留巷模型 巷道围岩变形特征不同支护方式模型3 数值分析-煤层倾角对巷道围岩垂直应力影响模拟分析15°10°25°20°采空区下垂直应力降低区域范围随煤层倾角增大而减小巷道围岩最大垂直应力值随煤层倾角增大而增大30°35°倾角不同围岩垂直应力云图3 数值分析-煤层倾角对巷道围岩水平应力影响模拟分析15°10°25°20°采空区下水平应力降低区域范围随煤层倾角的增大而增加巷道围岩最大水平应力值随煤层倾角的增大而减小30°35°倾角不同围岩水平应力云图3 数值分析-煤层倾角对巷道围岩位移影响模拟分析倾斜角度增大，顶底板垂直位移量减小顶板最大位移量出现在顶板近低帮侧倾斜角度增大，高低帮位移量增大，且高帮位移变形速率要大于低帮侧。巷道顶底板移近量 巷道高低帮移近量3 数值分析-软弱夹层层位对巷道围岩稳定性影响模拟分析软弱夹层位于锚杆锚固区不同位置承载结构示意图3 数值分析-软弱夹层层位对巷道围岩垂直应力分布的影响锚固区边缘锚固区内锚固区外软弱夹层不同层位围岩垂直应力分布图软弱夹层在从锚固区外向锚固区内移动时，最大垂直应力先增大后减小，于软弱夹层在锚固区边缘时达到最大软弱夹层不同位置对顶板中心处垂直应力影响最大软弱层位不同位置顶板垂直应力变化图3 数值分析-软弱夹层层位对巷道围岩水平应力分布的影响锚固区外锚固区边缘锚固区内软弱夹层不同层位水平应力分布图采空区底板水平应力降低区范围在软弱夹层位于锚固区外时最小， 随着软弱夹层距巷道距离越近，水平应力降低区范围越大。软弱夹层离巷道越近，巷道直接顶水平应力越大。软弱夹层位于锚固区内时，顶板水平应力最大，特别是两肩窝处。软弱夹层不同层位顶板水平应力值3 数值分析-软弱夹层层位对巷道围岩位移的影响锚固区外锚固区边缘锚固区内软弱夹层不同位置巷道围岩位移图软弱夹层在锚杆锚固区外的顶板最大下沉量为 307mm，在锚杆锚固区边缘时为297mm，在锚杆锚固区内时是331 mm。3 数值分析-软弱夹层层位对巷道围岩位移的影响软弱夹层位于锚杆锚固区外时，软弱夹层上下离层值最大值63.3mm，后稳定于37.8mm；当软弱夹层位于锚杆锚固区边缘时，软弱夹层上下离层值最大值115mm，后稳定于56.9mm；软弱夹层位于不同位置时其上下的离层值3 数值分析-支护方式对巷道围岩垂直应力分布影响巷道围岩垂直应力值巷道围岩在有支护的情况下各处垂直应力都显著增大。由于巷道在锚杆索支护作用下，围岩的整体承载性能得到提高。3 数值分析-支护方式对巷道围岩水平应力分布影响巷道围岩水平应力值单位（Mpa）无支护下顶板平均水平应力值12.5MPa；有支护条件下的15.7MPa，增大了25.6%。高低帮两侧的水平应力：无支护时平均值3.61 Mpa，有支护时15.8 MPa，增大了338%。3 数值分析-支护方式对巷道围岩位移量的影响不同支护方式下围岩位移图有支护无支护支护的加入使顶板位移量由349mm减小到292mm高帮侧位移量由294mm减小到191mm复合顶板巷道控制技术研究四4 复合顶板巷道控制技术研究复合顶板围岩控制原理锚杆承载性能强化 不再单纯强调锚杆的强度，关注强化锚杆支护的综合承载特性破裂围岩体强度强化 锚杆加固 注浆加固巷道围岩结构的强化 以多层次的联合支护针对性的补强