张集矿深井马头门围岩稳定性分析与支护研究

【摘要】：随着我国煤炭开采深度的不断加大,矿井多呈现出工程地质条件复杂、地压大等特点。由于深井马头门位处矿井咽喉部位,设计断面大,连接硐室多,在施工过程中,围岩反复受到扰动,因此,深井马头门破坏的现象时有发生,严重影响着建井速度和矿井安全。针对这一技术难题,论文以淮南矿业集团张集煤矿深部井马头门为工程背景,进行了深井马头门围岩稳定性分析和支护技术研究工作。 首先,根据岩石力学原理,对煤矿深井马头门围岩应力和变形特性进行了分析,得到其分布规律,同时分析了围岩与支护结构共同作用原理,为支护设计提供了理论基础。 其次,在分析张集煤矿深部井马头门的工程地质条件基础上,进行了主要岩石的物理力学性能试验和围岩松动圈测试,得到了岩石主要力学指标和围岩松动圈大小。据此,根据支护原理,对马头门进行了支护设计,得到了初步支护方案。 然后,通过数值模拟方法,建立了张集煤矿深部井马头门围岩稳定性分析模型,通过计算分析,提出了马头门优化支护方案,计算结果表明,优化方案更能确保深部井马头门围岩稳定和支护结构安全。 最后,通过工程应用和现场监测结果表明,采用的优化支护方案可确保张集煤矿深部井马头门的围岩稳定和支护结构安全。