深部软弱破碎复合顶板煤巷稳定控制技术

针对深部软弱破碎复合顶板矩形断面煤巷易冒顶、大变形、难支护等特点,基于锚杆和锚索支护理论,提出了兼具组合梁和组合拱承载效应的梁-拱锚固承载结构,分析了梁-拱锚固结构的几何特征,揭示了不同锚固参数条件下梁-拱锚固结构的形成过程及演化规律,反映了不同支护形式下煤巷顶板的锚固结构效应。采用FLAC^3D模拟研究了4种支护技术方案条件下深部软弱破碎复合顶板煤巷围岩位移与塑性区损伤扩展演化规律,揭示了不同支护技术方案对矩形断面煤巷围岩的控制效果,验证了采用基于梁-拱锚固结构的深部软弱破碎复合顶板矩形断面煤巷支护技术方案的合理性,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用＂梁-拱锚固结构＂支护技术方案有效...

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Published in煤炭学报 Vol. 42; no. 10; pp. 2554 - 2564
Main Author 孟庆彬;孔令辉;韩立军;李云;聂军委;李浩;高杰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛266590%北京中煤矿山工程有限公司,北京,100013%中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州,221116 2017
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221116
Subjects
FLAC^3D数值模拟
复合顶板
梁-拱锚固结构
深部
软弱破碎煤巷
deep
软弱破碎煤巷
FLAC3D数值模拟
beam-arch anchor structure
FLAC3D numerical simulation
weak and broken coal roadway
梁-拱锚固结构
深部
compound roof
复合顶板
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Summary:针对深部软弱破碎复合顶板矩形断面煤巷易冒顶、大变形、难支护等特点,基于锚杆和锚索支护理论,提出了兼具组合梁和组合拱承载效应的梁-拱锚固承载结构,分析了梁-拱锚固结构的几何特征,揭示了不同锚固参数条件下梁-拱锚固结构的形成过程及演化规律,反映了不同支护形式下煤巷顶板的锚固结构效应。采用FLAC^3D模拟研究了4种支护技术方案条件下深部软弱破碎复合顶板煤巷围岩位移与塑性区损伤扩展演化规律,揭示了不同支护技术方案对矩形断面煤巷围岩的控制效果,验证了采用基于梁-拱锚固结构的深部软弱破碎复合顶板矩形断面煤巷支护技术方案的合理性,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用＂梁-拱锚固结构＂支护技术方案有效地控制了深部软弱破碎复合顶板煤巷离层与大变形,维持了深部软弱破碎复合顶板煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。
Bibliography:deep ; weak and broken coal roadway ; compound roof; beam-arch anchor structure ; FLAC^3D numerical simulation
MENG Qingbin1,2,KONG Linghui3,HAN Lijun1,LI Yun1,NIE Junwei1,LI Hao1,GAO Jie1（ 1. State Key Laboratory for Geomechanics add Deep Underground Engineering, China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116, China ; 2. Shan- dong Provincial Key Laboratory of Depositional Mineralization ＆ Sedimentary Minerals （ Shangdong University of Science and Technology） , Qingdao 266590, China; 3. Beijing China Coal Mine Engineering Co. ,Ltd. ,Beijing 100013 ,China）
In terms of the roof fall,large deformation and difficult support of deep soft broken composite roof in rectangular section coal roadway,based on the support theory of bolting and rope,this study put forward the beam-arch bearing structure which had the feature of composite beams and composite arch. The geometrical charac-teristics of the anchorage of beam-arch structure was analyzed,it revealed the formation process and evolution law of the beam-arc
ISSN:0253-9993
DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2017.0336