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极松散煤层完全沿空掘巷支护技术研究

戚福周  
【摘要】:煤炭开采过程中实行的沿空掘巷,其发展过程包括从预留宽煤柱的沿空掘巷支护到预留窄煤柱的沿空掘巷支护,再到如今的完全沿空掘巷支护。完全沿空掘巷支护尚属新生事物,在煤矿企业中实施的不多。本文利用安徽理工大学矿山工程力学与支护研究所在淮北矿业有限公司涡北煤矿的研究课题,对完全沿空掘巷支护进行了深入探究。结合涡北煤矿复杂的地质条件和完全沿空掘巷受力的不对称型,提出了一种金属锚架增强支护技术即金属棚架+补强锚杆支护。分析了这种支护技术中金属棚架与补强锚杆的相互作用机理,整体支护技术抑制巷道变形,保持巷道稳定的原理。 本文通过力学模型理论计算和数值模拟,比较了单纯金属棚架支护、补强两排锚杆棚架支护、补强三排锚杆棚架支护的结果,得出了完全沿空掘巷实体煤侧金属棚架从拱肩到棚腿底端是其受力薄弱部位,需要进行补强支护。补强锚杆的合理确定,对于金属棚架受力具有重要意义。这种联合支护技术中金属棚架和补强锚杆的相互配合作用是保证完全沿空掘巷能够实施的重要条件。同时此次完全沿空掘巷项目的成功也为以后类似巷道的加固和支护设计提供了重要借鉴。


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