石窟煤矿巷道支护技术的数值模拟研究与应用
2021-03-25张继兵
同煤科技 2021年1期
张继兵
(山西煤炭运销集团三元石窟煤业有限公司,山西长治,047500)
1 引言
煤矿巷道作为煤矿生产运作的主要场地之一,其支护研究面对各个煤矿复杂且不尽相同的地质条件要实现支护费用、施工难度以及安全性等多个方面的合理统一,这成为当代巷道支护的重要研究课题,长久以来通过煤矿现场监测、大量的物理力学实验、理论计算研究方法以及便捷准确的数值方法成为该项研究的主要方法,使得巷道支护的研究结果在兼具准确性的同时大大提高了研究的预测范围,同时随着数值模拟技术的发展多种研究方法和多维度的研究相结合为巷道支护研究提供了更为理想的平台。董方庭[1]、侯朝炯[2]、柏建彪[3]等通过采用多种方法对巷道支护进行了研究。本文根据石窟煤矿地质条件结合前人的研究,针对不同支护方式在该煤矿巷道的支护效果应用FLAC3D数值模拟与现场实测分析的方法证明注浆法支护可以更加有效的控制巷道围岩的位移变形,为之后同类型巷道复合支护提供一定的参考。
2 巷道支护
煤矿巷道支护中控制巷道压力是首要问题,科学的支护方法应将巷道围岩残余的部分强度加以考虑,通过支护措施与该部分残余强度配合来达到最为理想的加固围岩支护巷道的最终目的[4],为达到此目的一般应在巷道支护中遵循以下基本原则:(1)利用混凝土等材料的覆盖减缓或中断围岩受到作业环境中空气及水分的侵蚀从而保持围岩的强度,并进一步应用锚杆、锚索注浆等支护方法对围岩进行直接的加固,提高破碎围岩的整体性形成相互作用的完整支护结构;……
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