原文传递
象山矿井21315辅助进风巷快速掘进支护技术研究
| 论文题名： | 象山矿井21315辅助进风巷快速掘进支护技术研究 |
| 关键词： | 快速掘进;围岩稳定性;数值模拟;锚网支护 |
| 摘要： | 为改善煤巷掘进速度无法满足工作面回采需求的现状，实现采掘平衡，提高煤巷掘进速度及增强巷道围岩稳定性。本文以象山矿井21315工作面辅助进风巷为研究对象，结合工程地质资料与现场实践调研得出影响掘进关键因素，围绕影响因素开展了理论分析和数值模拟工作，提出了高效合理的快速掘进支护技术和施工工艺，最终展开了现场工业性试验并取得较好的效果。 （1）通过现场调查确定了象山矿井21315工作面辅助进风巷制约掘进速度的关键因素为构造影响、支护技术参数、施工工艺和组织管理；同时得出断层区巷道围岩失稳原因为围岩的完整性差和护表构件的承载能力弱。 （2）针对构造影响因素研究，通过断层力学模型计算结果可知断层倾角一定时，因断层破碎带对断层下盘的垂直应力大于断层上盘，则断层下盘处所受到的最大应力值大于断层上盘处；通过对断层区两种推进方式下进行数值模拟，可知断层破碎带倾角一定时，①随着掘进工作面与断层中心距离变近，巷道围岩变形破坏更为剧烈；②巷道由上盘向断层推进时的围岩结构体系稳定性高于下盘向断层推进。最后根据理论计算和模拟结果，提出了断层影响处巷道围岩补偿支护方案。 （3）针对支护技术参数、施工工艺和组织管理研究，通过理论计算得出了全长自巩固锚杆作用机理和在煤巷中的适用性；通过数值模拟确定了顶板右侧锚索长度为6m，数量为3根，循环步距在顶板完整时确定为2.4m，顶板破碎时确定为1.6m；采用自然平衡拱理论形成了完整的支护方案；通过对现场工艺流程跟踪监测，优化了多工序平行作业、施工作业循环图和支护工艺等一系列工艺，提高了煤巷掘进速度，增强该巷道围岩的稳定性。 结合上述研究成果提出了21315工作面辅助进风巷支护方案。现场实践结果表明，巷道在25天内掘进223m，平均掘进速度为8.9m/d，比原掘进速度提升23.8%。并且连续10天达到了最大掘进速度9.6m/d，验证了快速掘进方案的可靠性与有效性。该研究成果为象山矿井类似巷道快速高效安全掘进提供了示范。 |
| 作者： | 钟周颖 |
| 专业： | 资源与环境 |
| 导师： | 谢文兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
