高预应力锚杆支护对煤与瓦斯突出控制作用研究

作者

徐佑林康红普
单位

煤炭科学研究总院开采设计研究分院天地科技股份有限公司开采设计事业部
摘要

采用FLAC3D和COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟软件分别对不同支护条件下高瓦斯煤层掘进巷道周围煤岩体应力场、能量场分布特征和煤层瓦斯流动规律进行研究。研究结果表明:锚杆预应力在巷道断面上形成整体压应力结构,在掘进推进前方,后方支护区域的锚杆预应力形成连续分布的压应力带,使预应力扩散到空顶区。预应力越大扩散范围也越广,对抑制空顶区煤岩破碎、变形有重要作用;高预应力锚杆支护能减少煤岩体内能量集中,但不会产生瓦斯积聚;高预应力锚杆支护能在一定程度上降低煤与瓦斯突出的危险。
关键词

锚杆支护应力场能量场煤与瓦斯突出
基金项目(Foundation)

中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放式基金资助项目(SKLGDUEK1007)；国家国际科技合作资助项目(2010DFB73070)；
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