松软煤层回风平巷高强U钢支护数值模拟研究 (2012年)

依据永煤集团主焦矿软弱底板的典型地质条件,采用FLAC3D数值模拟的方法研究巷道U29高强度型钢支护下围岩的稳定性,通过与锚喷支护作对照研究,分析得出其应力、位移、塑性区等的变化规律.对U29型钢支护方式进行现场工业性试验,随巷道掘进布置测站,定期监测围岩变形情况及支架的受力状态.结果表明,U29型高强度型钢支架能有效控制围岩变形破坏,支架结构稳定可靠,为保证煤巷的稳定及选择合理的支护形式提供了理论和现场依据. ：“松软煤层回风平巷高强U钢支护数值模拟研究 (2012年)” 【内容概述】： 本研究聚焦于松软煤层回风平巷的支护问题，主要探讨了使用高强度U型钢支架（U29型）相对于锚喷支护的有效性。研究团队基于永煤集团主焦煤矿的软弱底板地质条件，运用FLAC3D数值模拟技术进行了深入分析。通过对两种不同支护方式的对比，得出了U29型钢支护对围岩稳定性的影响规律。 【支护方法】： 1. **锚喷支护**：传统的锚喷支护方式是通过安装锚杆并配合喷射混凝土来加固巷道围岩。然而，在永煤集团22101工作面的回风巷中，锚喷支护出现了诸如片帮、底臌、混凝土脱落以及锚杆损坏等问题。 2. **U29型钢支护**：作为替代方案，研究者提出了使用U29型高强度型钢支架。这种支架旨在提供更强的支撑力，以抵抗软弱煤层的变形压力。 【数值模拟与现场试验】： 1. **数值模拟**：通过FLAC3D软件，研究人员模拟了U29型钢支护下的围岩应力、位移和塑性区变化，发现其能够显著改善巷道稳定性。 2. **现场试验**：在实际巷道掘进过程中，设立了监测站，定期测量围岩变形和支架受力状态，验证了数值模拟的结果。 【研究结果】： 结果显示，U29型高强度型钢支架能够有效地控制围岩变形和破坏，支架结构稳定可靠。这一结论不仅为确保煤巷的稳定性提供了理论支持，也为选择合适的支护形式提供了现场依据。 【关键词】：锚喷支护，U29型钢支护，松软煤层 【意义】： 这项研究对于解决松软煤层巷道的支护难题具有重要意义，U29型钢支护的引入可能成为改善软弱底板条件下巷道稳定性的一种高效解决方案。通过数值模拟和现场试验相结合的方式，研究提供了更科学的支护决策依据，有助于减少巷道维护成本，提高煤矿的安全性和生产效率。