厚煤顶开切眼围岩稳定性及其锚索合理构型研究

采矿与安全工程学报 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (2): 233-239.

厚煤顶开切眼围岩稳定性及其锚索合理构型研究

中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京 100083

收稿日期:2013-09-17 出版日期:2015-03-15 发布日期:2015-06-23
作者简介:何富连(1966—)，男，浙江省临海市人，教授，博士生导师，主要从事矿山压力与岩层控制方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51234005)；国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB226802)；中央高校基本科研业务费专项资金项目 (2010YZ02)

Research on stability of open-off cut surrounding rock with thick coal roof and its reasonable anchor cable configuration

Received:2013-09-17 Online:2015-03-15 Published:2015-06-23

摘要/Abstract

摘要： 针对厚煤顶、大断面开切眼围岩的控制难题，首先运用模拟软件FLAC3D 研究了顶煤厚度、开切眼宽度对围岩变形破坏特征的影响。结果表明：顶煤厚度小于6 m 时顶煤塑性区呈矩形，大于 6 m 时呈拱形；随着开切眼宽度的增大，顶板拉破坏面积由4.5 m2 近似线性增大到14.5 m2，顶板岩层中下降快慢分界点由距开切眼顶板4 m 处上移到8 m 处。在此基础上，通过力学理论分析等研究了支护锚索的合理构型，提出了“交叉迈步式”联合控制技术，并在现场进行了成功应用。

关键词: 厚煤顶, 大断面, FLAC3D, 锚索构型, 稳定性分析

Abstract: To solve the surrounding rock control problem of open-off cut with large section and thick coal roof, the simulation software FLAC3D has been firstly used to study the effect produced by the thickness of coal roof and width of open-off cut on failure characteristic of surrounding rock. The result shows that the coal roof plastic zone is on the shape of rectangle when the coal roof thickness is less than 6 m, and arch when the thickness is more than 6 m. Besides, with the growth of open-off cut width, tensile failure area of roof approximate linearly increases from 4.5 m2 to 14.5 m2. Furthermore, the demarcation point of subsidence speed in roof rock moves up from 4 m to 8 m that are away from open-off cut roof. Then, on the basis of above research, the reasonable configuration is studied by means of mechanical theory analysis, and the jointed "cross stride" control technique is put forward as well, which achieves successful application in field.

Key words: thick coal roof, large section, FLAC3D, anchor cable configuration, stability analysis

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