深井回采巷道锚杆支护设计研究与实践.doc

深井回采巷道锚杆支护设计研究与实践.
张亮1，常聚才2
.安徽理工大学能源安全学院，安徽淮南232001；2.安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南232001）
摘要：详细介绍了系统动态监测设计法的原理和步骤，针对淮南望峰岗深井回采巷道的具体条件，采用系统动态监测设计方法进行锚杆支护设计，并辅以理论计算和数值模拟。实践证明，此方法获得了成功，为类似条件下回采巷道支护提供了依据，具有重要的参考价值和现实意义。
关键词：系统动态监测设计法；深井回采巷道；理论计算;数值模拟
作者简介：张亮（1989-）,男，汉族，安徽庐江人，安徽理工大学能源与安全学院采矿工程在读研究生，研究方向为巷道支护技术，Tel:[phone],E-mail:[e-mail]
Reaserchandpracticeonbolt-supportdesignofroadwayindeepmine
ZhangLiang1,ChangJu-cai2
(1.SchoolofMineralandSafetyEngineering,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan,Anhui232001,China;2.SchoolofMineralandSafetyEngineering,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan,Anhui232001,China;)
Abstract:Introducetheprincipleandsetpsofsystemdynamicdesignmethod.AimingatthespecificconditionsofdeepmineroadwayofWangfengganginHuainan,themethodwasusedforbolt-supportdesign,supplementedbytheoreticalcalculationandnumericalsimulation.Practicehasprovedthemethodwassuccessfulandprovidedbasisforroadwaymininginsimilarconditions,beingofimportantreferencevalueandpracticalsiginificance.
Keywords:systemdynamicdesignmethod,deepmineroadway,theoreticalcalculation,numericalsimulation
1前言
在我国，井工开采是煤矿开采的主要形式，需要在井下开掘大量的巷道，因此如何保持煤矿巷道畅通与围岩稳定对煤矿安全生产建设具有重要现实意义。煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程，逐渐由低强度、高强度向高预应力、强力支护趋势发展[1]。锚杆(索)支护作为一种主动支护方式，具有支护效果好，使用成本低，操作灵活简便等优点。
淮南矿业集团谢一矿望峰岗井煤层赋存深度-660m～-1200m，其中矿井第一水平深达－960m，第二水平达－1200m，是淮南矿业集团开发建设的第一对千米深井，也是淮南矿区开采技术条件最复杂、开采难度最大的一对深井。回采期间，巷道受动压影响较大，回采巷道变形大，难以维护。因此开展锚杆支护设计研究具有重要现实指导意义。
2系统动态监测设计法
2.1原理及指导思想
系统动态监测设计法是以对地应力场及其对巷道稳定性的影响方式、围岩变形失稳规律、锚杆支护机理与支护特性三个方面的正确认识为理论依据;以现场调查、工程实测和矿压观测为依托手段和表现形式；以解释实测与观测结果从而实施监控所应遵循的工程准则为核心内容的一种系统性的煤巷锚杆支护设计方法[2]。该设计方法不同于其它设计方法的最大特点是把锚杆支护设计看成一个系统动态过程。
系统动态监测设计法的指导思想是在预应力锚杆控制围岩的基本思想之上做到：做出一个好的支护设计必须了解被支护的对象—巷道围岩的强度特征及变形失稳规律；了解作用于围岩上的载荷—地应力（包括原岩应力和次生应力）及其影响方式；了解安装于围岩中的支护体—锚杆的支护机理与支护特性。
2.2具体内容
系统动态设计方法可以分为以下四个步骤：
考虑岩体条件[3]
对于具体巷道作细致调查分析，弄清楚围岩的岩石强度、岩石性质以及岩体的节理裂隙发育程度、沉积变化和构造影响等。
初步设计
根据调查的岩体、采动、构造条件，试验资料及同类条件的工程实践等，借助于工程类比和理论计算确定支护结构、形式和参数，这是设计工作的开始，并在实施过程中根据工程反馈的信息作出修改。具体步骤为：eq\o\ac(○,1)收集巷道原