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河北工程大学矿业与测绘工程学院矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室河北省煤炭资源综合开发与利用协同创新中心
深部巷道在高应力作用下出现大变形,传统锚杆支护技术难以控制巷道围岩稳定。以羊东矿埋深1 000 m的回风大巷为工程背景,实测了原岩应力,分析了原岩应力与回风大巷之间的关系;研发了深部巷道薄厚组合壳支护结构,采用数值模拟方法分析了不同侧压系数下巷道薄厚组合壳的适用性。结果表明:现场最大主应力为水平主应力,平均为27.97 MPa,侧压系数在1.23~1.42之间,最大水平主应力与回风大巷夹角为68°,属于大角度斜交,巷道局部易出现破坏;综合分析围岩变形破坏、支护体受力等指标,千米埋深下侧压系数在0.5~2.0之间时,巷道薄厚组合壳支护结构能够有效控制巷道稳定;侧压系数大于2时,则需要提高薄壳刚度、锚注强度,方能满足控制巷道稳定的要求。
深部巷道高应力场波纹钢板侧压系数薄厚组合壳支护
1 工程背景
2 羊东矿地应力分布规律
3 深部巷道波纹钢薄壳+锚注厚壳组合壳支护
4 羊东矿-850水平回风大巷数值模拟
4.1 波纹钢板薄厚组合壳数值模型
4.2 侧压系数变化对巷道截面轮廓的影响
4.3 侧压系数对巷道变形的影响
4.4 侧压系数对巷道塑性区范围的影响
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