以郭屯煤矿-670辅助水平轨道巷为工程背景,通过承载圈力学模型分析巷道围岩应力变化,采用FLAC3D软件对不同掘进距离、侧压系数和垂直应力下的巷道围岩应力变化进行研究;分析不同长度的锚杆和锚索对承载圈的控制作用。结果表明:随着巷道向深部扩展,承载圈也向巷道深部转移且厚度增加,巷道顶底板应力较两帮应力变化大,承载圈形状由圆形向椭圆形变化;发现锚杆主要控制承载圈内边界,减小巷道围岩浅部的破坏;锚索主要控制承载圈外边界,影响巷道围岩应力分布。根据承载圈理论及对锚杆锚索对承载圈的控制作用提出“锚网喷+锚杆+锚索”联合支护方案;应用表明:“锚网喷+锚杆+锚索”联合支护技术对该矿巷道围岩控制有较大的技术优势。
1 深部巷道围岩承载圈
1.1 深部巷道围岩承载圈力学模型
1.2 承载圈内外边界计算及厚度
2 深部巷道承载圈演化规律
2.1 数值模型
2.2 不同掘进距离y=25 m断面处承载圈演化规律
2.3 不同侧压系数下巷道围岩承载圈演化规律
2.4 不同垂直应力下巷道围岩承载圈演化规律
3 支护对承载圈的影响
3.1 锚杆长度对承载圈影响规律
3.2 锚索对承载圈影响规律
4 郭屯煤矿-670辅助水平轨道巷围岩支护方案
4.1 原支护方案监测情况
4.2 支护方案
4.3 试验巷道围岩控制效果监测评价
5 结语
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会