基于FLAC3D的运输平巷支护技术研究

第1期山西焦煤科技

No．12019年1月Shanxi Coking Coal Science ＆Technology Jan．2019

·试验研究·

收稿日期：2018－11－19

作者简介：李刚（1986—），

男，山西长治人，2015年毕业于东北大学，助理工程师，主要从事煤矿调度工作（E －mail ）zzyymyt17@163．com

基于FLAC 3D

的运输平巷支护技术研究

李

刚

（山西潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司，山西

忻州

036700）

摘要为满足矿井工作面的衔接要求，潞宁孟家窑矿需对下准采工作面运输平巷进行有效支护。

通过地质资料调查、围岩等级性确定，提出相应支护方案，并对支护方案进行模拟分析。研究结果表明：该巷道围岩等级属于Ⅱ类围岩，选用“锚索+锚杆+网+钢带”联合支护方案，数值模拟得出巷道围岩塑性区与顶底板及两帮移近量较小。通过现场实测，巷道围岩变形较小，说明所选支护方案比较合理。

关键词

运输平巷；围岩等级；支护参数；现场实测

中图分类号：TD353

文献标识码：B

文章编号：1672－0652（2019）01－0014－03

随着煤矿开采技术与开采设备的不断革新进步，工作面开采速度越来越快，为满足工作面衔接要求，需提前对下一工作面回采巷道进行布置，巷道支护设计一般采用工程类比法、理论分析法、数值模拟等方法

［1－2］

，然而采用单一巷道支护设计方法易对工程实

际情况考虑不足［3］

．

针对单一巷道支护设计方法存在的不足，以潞宁孟

家窑煤矿即将布置的工作面运输平巷为研究背景，通过地质资料调查、巷道围岩等级确定、数值模拟方法确定巷道支护方案，并通过现场实测检验支护方案效果。1

工程地质概况

山西潞宁孟家窑矿位于山西省忻州市宁武县，准回采工作面水平标高为+960 +1020m ，工作面平均埋深350m ，煤层厚度4m ，倾角为3? 9?，属近水平煤层，煤层顶板为细砂岩、砂质泥岩，底板为泥岩、粉砂岩。所需支护巷道为运输平巷，布置在煤层中，巷道为矩形，尺寸为长4m ?高3.2m．影响巷道支护安全的地质情况主要为顶板含水砂岩，该层主要水量为多年沉积水，因此巷道掘进支护过程中，需要提前进行探掘。巷道布置图见图1．2

巷道围岩等级确定及支护参数选择

为确定巷道围岩等级，

在巷道两帮及顶底板钻孔

图1巷道布置图

取芯，

制成圆柱形试件，运用WED －50型压力试验机对试件进行单轴压缩试验，研究巷道两帮及顶底板围岩力学特性。巷道两帮及顶底板岩石力学参数见表1．

经过现场调查、实验室试验获得运输平巷围岩等级确定相关指标：顶板岩石单轴抗压强度16.6MPa ；底板岩石单轴抗压强度15.8MPa ；两帮煤层单轴抗压强度5.82MPa ；巷道埋深350m ；护巷煤柱宽度50m ；采动影响系数1.56；围岩完整性指数15．根据围岩等级分类指标

［4］

，得出：巷道埋深350m 、

护巷煤柱宽度50m 时，巷道围岩等级为Ⅱ类。锚杆支护技术规范推荐的Ⅱ类巷道支护基本形式为

［5］

：锚杆+网+