专题-地应力对锚杆支护的沿空巷道的影响因素分析.docx

1、专题部分地应力对锚杆支护的沿空巷道的影响因素分析摘要：沿空巷道回采巷道相比, 一般具有以下三个显著的特点:巷道处于应力降低区,掘巷期内围岩应力集中程度小。回采期间应力集中程度很大，而且沿空巷道出的顶板有向采空区倾斜趋势，使其围岩裂隙增大。通过在沿空巷道围岩中布置锚杆, 使围岩形成一个整体承载结构, 使其具有良好的承载性能和对其外部围岩变形的适应性, 充分发挥较深部围岩的自承能力, 从而保证巷道的稳定性。关键词：地应力 锚杆支护 沿空巷道目前随着开采水平的提高以及采煤技术的不断发展，浅井巷道支方式等也在不断完善。而随着煤炭储量的不断减少，导致了采煤深度的增加。而深矿井也因为上覆岩层较厚，导致巷道

2、维护方面要慎重考虑地应力的影响。以往采取的宽煤柱护巷虽然起到很好的效果。但是其弊端也是显而易见的，一方面宽煤柱的流设往往就意味着大量的煤炭资源被浪费，造成经济损失，另一方面与窄煤柱护巷相比其，宽煤柱功更容易造成应力集中和，巷道也容易发生变形，给生产工作造成困难，故此不得不加大巷道的维护费用。而通过高预紧力锚杆支护的沿空留巷，而本文从多方面出发分析地应力对锚杆支护下的窄煤柱护巷的沿空留巷的影响因素1研究现状1.1围岩稳定性中国进入的矿石最适宜的条件下建立的巷道稳定性评价程序的深井深部开采。如与开滦矿业矿务局的中国大学合作，以“松环”为深井巷道赵各庄分类的指标。淮南9龙岗矿井巷道开掘后两至10d帮

3、助时的平均时速是比较接近作为一项指标来确定巷道的稳定性。矿业教授陆士良，径向位移的任意点的深层隧道岩比中国的大学被称为深部和外围位移比，而且它是锚杆支护巷道围岩位移和位移定律深度的主要指标的反映。测试了许多不同类型的煤矿巷道围岩位移和深度大于产量的研究后。1 ）在原地应力条件下，在法律的变化和深挖巷比率所引起的岩石一致的应力分布，即围绕在负指数衰减曲线的深处最大的岩石巷道。衰减率的大小，并在变化的比率的围岩位移深深影响最终的深度，取决于巷道围岩，而且深度和巷道横断面尺寸的深度的性质和支撑阻力等。2 ）配套巷道采动影响压后，尤其是在采空区及相邻采面叠加效应造成的，不仅周围的道路，但在深部岩石在巨

4、大的压力支持，造成了广泛的塑料变形和严重的损害。因此，不仅喊的大，围岩变形的单一道路的变化比深的不同衰减很慢周围的位移。巷道受开采，由于岩石，开采深度不同开采条件的性质，巷道周边位移一般为200 千毫米，深部岩显著位移范围一般为5 前西德认为主要是由岩石巷道底板机械性能的稳定性决定的，与谷底指标来评价其稳定性。不受采矿巷道，巷道问前西德给人深度限制经验公式： 式中：巷道失稳的极限深度，m； 底板岩石的单轴抗压强度，Mpa；结果表明，前苏联，工作压力轴承顶部与路面的冲击之前，所示的关系如表1.1和谷底接近存在量和开采深度巷道的强度。因此，岩性不同，开采深度对巷道稳定性不同。在软岩开采深度上显著坚

5、硬的岩石更岩石变形率。这里，内的岩石应力和岩石强度之间的对比度的作用。因此，在使用前苏联作为深部巷道评价的稳定性的指标。表1.1 巷道移近量与围岩强度及采深的关系英国提出了巷道失稳的极限深度为： 1-2式中：岩石容重，kN/m； 长时载荷影响系数； 裂隙影响系数；沿空留巷围岩变形和破坏机理目前。我们的厚或更少浅埋煤层开采技术日趋完善，并在网支护技术中使用的大多数矿山都相当完美，但内心深处我的是在起步阶段，很多支持技术不完善。对于深部矿井改变强调的矿井巷道维护的影响的目的也较重。但复杂地下条件，超载和岩石条件，如煤层难以准确确定这一活动模式来挖掘岩石变形机制，造成了很大的困难。因为深厚煤层开采实

6、践表明，往往适合厚煤层矿压理论条件下的开采往往是不可用。许多人在直接顶厚煤层做全，而在厚煤层开采过程中，由于直接顶的破坏，屋顶直接发生断裂，形成类似于一个松散的身体，如果直接顶明显相似的待遇整体误差得到。与过去的经验可以看出启动，厚煤层支架负荷显著低于原先的估计。因此，如果使用以往的理论来处理这个问题需要进一步改进，以提高良好。为了解决深煤层目前的情况来看，许多学者进行了大量的对厚煤层围岩控制研究。Lane能减少放工作面“两车道”煤损失，其救济的位置在该区域下的平衡岩的悬臂梁的保护。综上所述，国外目前研究控制巷道沿空留巷综放开采研究主要采取微距模式大多集中在煤柱宽度留在大小和小煤柱支承压力分布

7、，沿巷道稳定的影响。对小煤柱宽度在一定的时间，在不同的支撑结构（如钢棚支护，锚杆支护等），小煤柱和岩石失效模式和失效沿巷道掘进过程中却缺乏详细的研究与支护结构的演化。事实上，除了留下沿上的稳定性巷道很大的影响煤柱宽度，沿着法律的巷道变形破坏不同的空气动压的支撑结构也有着举足轻重的影响。研究采矿巷道变形影响的手段的演变和失效模式才能实现微观分析。1.2沿空巷道的现状沿着窄煤柱稳定性巷道巷道也起到了至关重要的作用。在窄煤柱的选择，如果煤柱尺寸偏小。在什么时候会发送大量的初始巷道围岩变形的。部分原因是由于破支柱。 在巷道煤柱宽度，有两个主要方面。岩石应力煤柱宽度，第二支柱的完整性巷道的宽度。具体可分

8、为：法律原则和失败岩石变形的采空区岩体应力状态沿空留巷稳定性。国内外做了大量的研究工作同时,采空区的支柱,提出很多的成就。与采空区在1950年代,开始研究和应用,进行了有益的结论是:（1)保持采空区巷道沿横向位置附近的窄煤柱是支持的剩余压力峰值,挖了一个横向扰动巷轴承压力分布。因此,开挖过程中及开挖左沿空左车道没有强烈的岩石变形强烈的狭窄的支柱比大应变速率变形稳定后完全沿空巷。(2)保持窄煤柱沿空巷,由于窄煤柱破坏支柱的支持,增加了道路的跨度,挂在屋顶,隧道的压力,很难维护。(3)窄煤柱的裂缝,裂缝,甚至有不同程度的漏气现象。(4)隧道狭窄煤柱,改善条件,加快速度和隔离采空区是好的。和巷道围岩

9、的稳定性之间的关系的道路宽度,国内外许多学者和现场技术人员做大量的研究,由于不同的地质条件和开采条件,对煤柱的合理宽度的理解有较大的差异,合理煤柱宽度从1 5米到20 30米,有人做了一个详细的审查,煤柱的宽度和智能决策系统和人工神经网络提出了选择煤柱宽度的方法。有些人认为20 mpa,垂直应力作用下的塑性区宽度的煤炭从一边5 8米,5米左右的窄煤柱不能确保巷道和煤柱的安全。在1996年由前外交部煤炭KeJiaoSi与澳大利亚的合作SCT岩层控制技术公司在东庞煤矿煤巷锚杆支护技术研究,公司的计算结果是:SCT岩层控制技术在煤炭方面13 m的采空区岩石1组裂缝,离开窄煤柱沿空掘巷留的巷道的断裂带

10、,不能保证巷道的安全受开采影响后,认为煤柱宽度应大于15米,因此,一般不使用沿空掘巷留在澳大利亚。许多学者总结的有效方法来确定煤柱尺寸主要集中在:（1）大量数理统计来衡量的，总结出了岩石的推理不稳定条件下的柱子的尺寸下。 （2）不同的方式使用煤柱尺寸和地下压力留下的经验公式柱法的理性分析。 （3）压力分布支柱分析，鉴于煤柱宽度巷道合理和现场测试。 （4）巷道变形有限元计算和分析软件支柱，以确定煤柱的尺寸。 （5）对于稳态方程巷道宽度的支持是基于推断岩石极限平衡理论。 （6）估计的理论公式塑性区三维应力状态在理论上列宽。由于崩落开采条件未确认柱设计标准的复杂性。上述方法有一定的局限性，它是设计要

11、考虑的因素之一是集成的实时窄煤柱宽度。1.3锚杆支护现状国外主要产煤国家如澳大利亚、美国、加拿大等,目前的主要支持煤巷道锚杆支护形式的情况。澳大利亚和美国到目前为止水平属于走在最前线的螺栓的支持,自1987年起,我在螺栓的引入工作支持,锚杆支护以其良好的支持性能,已成为取代了支架和构建铺设砖或石头自封闭和更好的支持方法,是巷道支护技术的主要发展方向之一。支持主要分为集中式端锚螺栓类的类型主要包括机械锚固螺栓和债券安克雷奇,全长锚固类主要包括机械锚固和债券安克雷奇。设计和应用的螺栓,螺栓的支持机制,必须有一个正确认识,提高锚杆支护理论为指导。传统的理论,只要螺栓包括悬架理论,结合梁理论和拱拱(压

12、缩)理论,结合最近出现的最大水平应力的理论。这些理论都是基于一定的假设是优秀的,每一个从另一个角度来看,支持条件,描述模型的力学机制,不同的是简单的,容易理解的不同计算条件下的岩石,已被广泛证实。近年来,随着锚杆支护理论的深化,提出了新的锚杆支护理论,完善和工程实践的发展,极大地促进巷道锚杆支护技术的应用,特别是在煤矿巷道锚杆支护和软岩隧道开挖提供了新的理论依据。暂停巷道顶板锚杆支护理论相对软弱岩石稳定悬浮在上部地层固结,为了提高围岩的稳定性。是挂在软岩,大自然的平衡拱。然而直观揭示了锚杆悬吊理论的暂停行动,无论围岩支承压力和单锚体和围岩测试速度、倾斜和实际情况。复合梁理论分层地层分布、岩石螺

13、栓的屋顶层,复合梁的形成,这种复合梁的情况下加载德尔,大大降低了最大弯曲应变和应力、挠度也显著降低。尽管复合梁可以有效地解释分层岩体应力的特点,但也忽视了岩石稳定的功能,因此具有重要的理论和实践偏差。图2.1 锚杆的悬吊作用 图2.2 顶板锚杆悬吊松动破裂岩层组合拱理论是在岩体弹性预紧力锚安装,可以形成以锚端点对端点的锥形区域的压力,和巷道的锚定螺栓部分径向排列按照一定的间距,头发时的围岩变形,螺栓可以产生围岩压力,和每个锚的影响区域是胃炎的叠加形成一个压缩区等待,压缩区是一个好方法不但保持其形状也能承受较大的负荷,这是挤压压缩拱。拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用原理,但没有考虑在分析的

14、过程中对震动载体之间的相互作用,但最大的分支简单支持阶段的固定结构给出了一个支持最大总力复合支撑结构,缺乏进一步的分析,探讨机械行为来提高计算的岩石本身的实际情况有一定差距,一般不准确的量化设计,但可以作为锚钢筋的设计和施工具有重要的参考。 图2.3 锚杆的组合拱原理最大水平应力理论:我的水平地层应力通常大于垂直应力、最大压力是最小水平应力的约2倍。水平应力对巷道的影响主要表现在三个方面:1水平应力和横向平行于路面的冲击力，屋顶和地板的最大应力方向更易于维护。 2，如果巷道和最大水平应力是急性的，巷道巷道底板角落一些帮助的破坏。 3，如果一个矩形巷道的一个角落里，最大水平应力巷道破坏屋顶和地板

15、是最严重的。巷道维护以防止其理论水平岩层发生断裂和离层。所以锚巷道支架的要求必须有很高的抵抗剪切变形的能力。而且应该有一定的刚度,它有这样的锚可以有效地维护巷道的围岩稳定性。最大水平应力理论讨论了水平应力对巷道围岩稳定性的影响，从而更好地支持形式和支持材料。时也必须可以通过数值模拟方法来优化螺栓吗以上四种锚杆支护理论,不分离,事实上根据现场条件相辅相成,互相提高支持设计方案。图2.4 应力场效应2因素影响沿巷道2.1应力分布的一些基本定律通过理论研究和实测数据的分析，一个很大的压力已经开始意识到一些压力分布应力场1 ）的压力是时间和空间之间的相对稳定的关系不稳定在大多数情况下，这三个压力水平时，压力场的不同的重点。因为在这三个方向的压力将随时间和空间变化，使得压力场是一种不稳定的压力场。其他三个小大小可以是能够测量的间隙的压力，但随着规模的扩大，总的趋势是基本相同的压力2 ）基本测量垂直应力等于上覆岩层的重量统计测量垂直应力可以看出，在2700 秒25米的世界上的线性增长，大致相当于等于27千牛的密度， 3的重量，有可能是在某些方面有较大的偏差3）在多数情况下，该应力级大于垂直应力在大多数情况下，在较低的水平的两个水平面上的压力差不太多），且水位不超过30的最