基于数值模拟方法对强动压下巷道变形分析
2018-07-25郭文举
郭文举
(大同煤矿集团铁峰煤业有限公司,山西 朔州 036000)
引 言
随着经济的蓬勃发展,资源的极大使用,对煤炭的依赖仍是经济发展的主要支柱。目前,煤炭的开发决定于巷道的安全使用,强动压的影响对巷道的使用威胁较为严重,急需解决。
韦四江等采用相似模拟实验验证了对穿锚索对采动影响下的群硐室支护设计的合理性[1];张向东等采用耦合支护方法对采动影响下的大硐室进行了
现场试验,取得了理想效果[2];尹光志等揭示了动压影响下巷道的蠕变规律[3]。对于强动压下巷道的支护已经取得了丰硕成果,但是对于巷道的补强支护研究较少,本文采用数值模拟的方法对5111巷道大变形破坏进行模拟分析,并对巷道补强支护距离进行模拟,得出该地质条件下补强支护距离应不小于30 m。
1 工程概况
1.1 岩体地质情况(见表1)

表1 5111巷道岩体性质
2 巷道支护
2.1 大变形前支护
5111巷设计长度1 420 m,现已掘进1 420 m,采用锚+索+网+带联合支护。采用Φ20 mm×2 200 mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,间距0.9 m,排距1.0 m,锚索采用Φ17.8 mm×6 000 mm 1860级低松弛钢绞线,采用“二一二”布置,间排距均为2.0 m。
2.2 变形后补强支护
5111巷因巷道有压力需要补强支护,根据现场勘测研究决定:
1) 370 m~490 m、540 m~600 m、800 m~840 m段施工角锚索和帮锚杆间距均为2 m,两帮均施工。
2) 600 m~640 m在靠近09的一侧施工角锚索和角锚杆间距均为1 m。
3) 角锚索规格:Φ17.8 mm×8 000 mm,托盘350 mm×350 mm×10 mm;帮锚索规格:Φ17.8 mm×6 000 mm,托盘350 mm×350 mm×10 mm;锚索锚固长度为1 500 mm,树脂使用MSCK2330 1支,MSCK2360 2支。
3 巷道变形监测
巷道掘进完成后,围岩比较稳定,随着相邻采区的开采,巷道出现了大变形状况,如图1所示。……
