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采空区下回采巷道围岩破坏机理及控制技术

姚宝珠  
【摘要】:长期以来,由于近距离煤层采空区下回采巷道受采动影响顶板破碎,现场支护存在很多问题。论文结合贺西矿4#煤层回采巷道开采、地质及围岩力学条件,采用实验室实验、理论分析、数值模拟分析、现场工业性试验相结合方法,监测了采用普通锚杆+长锚杆支护的回采巷道,分析了顶板锚索破断的深层次原因。利用弹性力学和材料力学理论推导了巷道破碎顶板不同组合结构情况梁的挠度与转角公式,分析了上覆煤层采高、巷道顶板岩层厚度、巷道宽度与顶板变形关系,为锚索不适应此类型巷道顶板支护提供了理论基础。对比研究了普通锚杆+锚索与普通锚杆+接长锚杆两种支护方式破碎顶板巷道围岩的应力、位移、塑性区特征。根据接长锚杆和锚索变形特征的对比分析,结合普通锚杆与接长锚杆材料及工作特性,得出了破碎大变形顶板巷道长短锚杆协同作用原理。利用综合方法,设计优化了接长锚杆,将成果应用于实践取得较好效果。


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