基于围岩松动圈测试的倾斜煤层回采巷道支护方案优化.docx

基于围岩松动圈测试的倾斜煤层回采巷道支护方案优化
摘要
煤炭资源的开采是国民经济发展的基础之一，而煤层层理结构的复杂性和地面条件的多样性带来了困难，尤其是在回采过程中的安全问题。本文针对围岩松动圈测试对回采巷道支护方案优化进行了研究和分析。通过理论计算和实地测试，结论显示此方案能够减小层间压力和围岩破坏的风险，提高支护效果和采煤效率，保障安全生产。
关键词：围岩松动圈测试；回采巷道支护；优化方案；安全生产；采煤效率
Abstract
Coalminingisoneofthefoundationsofnationaleconomicdevelopment,butthecomplexityofcoalseamstructureandthediversityofgroundconditionsbringdifficulties,especiallysafetyissuesduringmining.Thispaperstudiesandanalyzestheoptimizationofsupportschemesforminingroadwaybasedontheloosecircletestofsurroundingrock.Throughtheoreticalcalculationsandfieldtests,itisconcludedthatthisschemecanreducetheriskofinterlayerpressureandsurroundingrockdamage,improvethesupporteffectandminingefficiency,andensuresafetyproduction.
Keywords：loosecircletestofsurroundingrock；supportofminingroadway；optimizationscheme；safetyproduction；miningefficiency
导言
在全球范围内，煤炭依然是主要能源之一，煤炭资源的开采具有重要的经济和社会意义。然而，煤层层理结构的复杂性和地下环境的不确定性给煤炭资源的开采带来了威胁，煤矿安全事故屡禁不绝。因此，在煤炭资源开采的过程中，确保安全生产和高效率的采煤是至关重要的。
回采巷道支护是煤矿安全生产的一个关键环节，其支护方案的合理性和效果直接影响煤炭资源开采的效率和安全性。目前，回采巷道支护方案的优化主要是基于支护体系和围岩建模的方法。然而，在实际应用中，围岩的非线性失稳行为和其复杂的变形过程难以用建模来描述，因此，需要使用其他方法来优化支护方案。
围岩松动圈测试是一种有效的围岩降解现象分析方法，可以判断围岩变形破坏演化的范围和过程。因此，本文着重研究和分析围岩松动圈测试对回采巷道支护方案优化的意义和应用。
1.围岩松动圈测试的基本原理
围岩松动圈测试是根据围岩松动现象，通过钻取围岩，观察并测量钻孔内径与钻孔周围岩体直径之间的差值来判断围岩整体的状况，以此来分析围岩的变形和破坏等现象。围岩松动圈测试是通过钻取地下岩石和土壤样本，合理设计试验过程和参数，对样本进行物理、力学等分析，从而获得试验结果和分析结论。
围岩松动圈测试是基于松动模型来进行的，它是建立在围岩松动的基础上，通过对围岩松动属性的测定来分析煤层的运动，为制定合理、优化的煤层支护方案提供依据。
2.基于围岩松动圈测试的支护方案优化
围岩松动圈测试可以提供煤层回采的详细信息，特别是关于围岩松动和变形的信息，因此，基于围岩松动圈测试的支护方案优化可以得到更好的效果。
优化方案包括强化支护措施、提高夹层支承能力，以及加强围岩预养护、减少围岩松动等改进措施。具体而言，该优化方案包括：
（1）加强煤层顶部和底部的支护。在煤层的开采过程中，煤层顶部和底部是开挖和下放过程中受力最大、最容易失稳的部分。因此，应加强煤层顶部和底部的支护措施，如使用锚嵌支架和悬挂顶板等支护方式。
（2）提高夹层支承能力。夹层支承能力的提高可以减小煤层之间的相对移动，从而减小围岩松动圈的范围。在夹层支承方面，可使用锚嵌工法、松暴破毁技术等。
（3）加强围岩预养护。围岩预养护主要是通过加固围岩，避免松动。预养护工作可采用水泥灌浆、注浆、锚杆等方式，可塑性形变较小的围岩可采用搭接支撑。
（4）减少围岩松动。在支护过程中，可采用钢橡胶板等材料对围岩进行加固，减少松动。此外，加强围岩管理、定期检查等工作也是减少围岩松动的有效方法。
3.实验结果和分析
在实验中，通过对比不同支护方案的支护效果进行分析，研究了基于围岩松动圈测试的支护方案优化的效果。结果显示，该优化方案能够减少煤层间压力，提高支护体系的刚度和稳定性，并提高煤炭的采矿效率。同时，优化方案能够避免围岩松动和破坏等问题，使回采巷道支