梅河矿高应力煤巷锚网索支护技术研究.pdf

致 谢 感谢在 我研究 生学习 两年 里对我 进行精 心培养 和教 导的， 我的导 师孔祥 义教 授 ，特别是在我进行科学研究和完成硕士论文的过程中，我的导师给予我认真的指 导 和帮助，并且在生活上对我进行无微不至的关怀。孔祥义教授具有高尚的品格和 严谨的学术态度，对待工作一丝不苟。在此向我的导师表示衷心的感谢 感谢资源与环境工程学院的各位领导和师长对我求学期间给予的教育和帮助 感学我研究生学习期间的各位师兄和同学，在学习和生活中给予我的帮助 感谢我的家人一直以来给予我的支持，使我能够顺利完成学业 诚挚感谢，评阅论文的专家和答辩委员会的委员在百忙之中参加我的论文评审 和答辩 再一次向所有关心和帮助过我的老师、同学和朋友致以最真诚的谢意 - I - 摘 要 近年来随着煤矿资源量的日益开采，浅部煤层资源量逐渐减少，开采深度逐年 加深，高应力问题成为危及深部矿井巷道支护的主要问题。从上世纪中叶开始，锚 杆支护技术在煤矿巷道支护中得到 广泛应用，已经成为煤矿巷道支护的主流。由于 深部高应力矿井，地应力较高、围岩变形大等特点，单纯的锚杆支护或棚式支护已 经难以胜任，难以保证巷道长期稳定及为工作面顺利回采服务。因此，联合支护成 为深部高应力矿井支护研究和发展的方向。 论文以梅河矿具体工程地质条件为基础， 对梅河矿 1601 工作面现已支护的巷 道现状进行研究其破坏 的原因，通过对巷道围岩物理力学参数的测定、巷道围岩松 动圈和地应力的测量，经过分析研究后确定了该工作面两巷为高应力煤巷及该煤层 具备高应力显现的条件。通过对国内外对高应力巷道支护理论的研究，提出了适合 该矿 1601 工作面两巷的 “锚杆锚索金属网钢筋梯喷射混凝土可缩性金属支架” 支护设计方案，并对支护方案进行 Flac 数值模拟和实施试验巷道的现场试验，以 及对巷道进行矿压观测。从试验巷道的宏观效果和矿压观测结果来看，论证了本支 护设计的具备合理性 和适用性，为该矿高应力煤层巷道支护提供技术参考，解决了 该矿高应力煤巷的支护难题。 关键词高应力；煤巷；锚杆；锚索；联合支护 Abstract R ecent years, w ith t he increasing exploi tat ion of coal resour ces, coal resources in shallow gradually reduce year by year, but m ining depth is m uch deeper. H i gh st ress is m ain probl em whi ch t hr eat en r oadway support for deep m i ne. Fr om t he m i ddl e of l ast cent ury, the bolting w as w idely used, and has becom e the m ainst ream for coal m ine roadw ay support. D ue t o characteristics of high stress, l arge rock de ation in deep m ine, si m pl e bol ting or shed-styl e com pet ence support has been dif ficult to ensure roadw ay stability for long tim e and provide services for face m ini ng successfully. Therefore, the support research and developm ent for deep and high stress m ine is to w arding com bined support. In t hi s paper, wi t h speci f i c geol ogi cal condi t i ons i n M ei H e coal m i ne, t hr ough anglicizing on existing support status in w orking face N O . 1601 and the determ ination of rock, the surr ounding rock loose circle and the ground stress , w e have anal yzed the t wo rodaways are hi gh str ess and t hey have the condi tions of high st ress appearance.Based on research on support theory of high stress roadw ay at hom e and abroad, t he support program is proposed for the w orking face N O . 1601 that the “bolt anchor m et al m esh reinforced ladder concrete plast ic m etal stent s“. In view of the program , num erical sim ul ation w ith FLA C and field t est has been carri ed out. The pressure observati on has been done for the test roadw ay. The M acro-test results and pr essure obser vat i ons pr oved t hat t he desi gn pr ogram i s rat i onal i t y and appl i cabi l i t y. I t provides technical i n ation to the high stress roadw ay support. It solves seam support problem s under high st ress. K ey W ordsHi gh st ress；Coal roadway；Bolt ；Anchor；Com bi ned support 目 录 摘 要 . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..I Abst r act . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II 1 绪论 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 1 1. 1 论文研究的意义 . . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. 1 1. 2 国内外巷道支护研究现状 . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 2 1. 2. 1 国内外巷道支护理论研究现状.. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 2 1. 2. 2 国内外巷道支护技术研究与应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. 3 论文研究的主要内容和方法.. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. 4 2 高应力作用下围岩变形的破坏特征 . .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 6 2. 1 高应力 .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. 6 2. 2 高应力显现的条件.. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 7 2. 2. 1 煤层物理力学性质与高应力显现关系 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 7 2. 2. 2 煤层厚度对高应力显现的影响.. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. . 7 2. 2. 3 围岩性质对高应力显现的影响.. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 8 2. 2. 4 煤层开采深度对高应力显现的影响 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 8 2. 2. 5 地质构造对高应力显现的影响. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2. 3 高应力作用下巷道破坏特征.. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. 8 2. 3. 1 深部地层高应力作用的机理 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 8 2. 3. 2 高应力巷道破坏的特征 . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 9 2. 4 本章小结. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..10 3 高应力巷道支护理论 .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 11 3. 1 锚杆支护理论 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11 3. 1. 1 传统锚杆支护理论 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 11 3. 1. 2 高预应力、强力锚杆一次支护理论 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 13 3. 2 高应力巷道支护技术,.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..14 3. 2. 1 锚喷支护技术 . .. .. . .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. . 15 3. 2. 2 U 型钢可缩性金属支架支护.. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. . 15 3. 2. 3 联合支护技术 . .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 16 3. 3 巷道支护设计方法.. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..18 3. 3. 1 高应力巷道锚杆支护的原则 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 18 3. 3. 2 高应力巷道锚杆支护设计的方法 .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 19 3. 4 本章小结. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..23 4 巷道围岩松动圈及地应力测量 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 24 4. 1 矿井概况. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 24 4. 2 梅河矿煤岩物理力学性质指标测定 .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..25 4. 3 巷道围岩松动圈的测定 . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. ..27 4. 3. 1 围岩松动圈的测定工作 . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4. 3. 2 松动圈测定结果 . .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 27 4. 4 地应力的测量 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..30 4. 4. 1 应力解除法的原理 . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. . 31 4. 4. 2 地应力的测量及结果分析 . .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 31 4. 5 1601 工作面高应力煤巷的分析 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..34 4. 6 本章小结. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 35 5 梅河矿 1601 工作面两巷支护设计. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 36 5. 1 1601 工作面两巷支护方式的确定 . .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. ..36 5. 2 锚杆支护参数的确定 . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 5. 3 锚杆和锚索类型的选择 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..38 5. 4 钢筋网尺寸的确定.. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..38 5. 5 钢筋梯参数的选择. . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 39 5. 6 锚杆（索）锚固方式的确定.. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..39 5. 7 工作面两巷支护设计 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..39 5. 8 1601 工作面两巷锚网索支护数值模拟 . .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 41 5. 9 巷道支护施工工艺流程及技术要求 .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..43 5. 10 本章小结. .. .. .. .. .. .. .. . .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. ..43 6 梅河矿工作面两巷矿压观测 . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. . 44 6. 1 矿压观测的内容和观测断面的布置 .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..44 6. 2 巷道矿压观测的原理 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..44 6. 2. 1 巷道围岩表面位移观测 . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 44 6. 2. 2 顶板离层的观测 . .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 45 6. 2. 3 锚杆和锚索锚固力监测 . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 46 6. 3 试验巷道矿压观测结果 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..46 6. 4 本章小结. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 52 7 结论与展望 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 53 7. 1 结论 . . .. .. .. . . .. .. .. .. .. .. .. . .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. ..53 7. 2 展望 . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 参 考 文 献.. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 54 作 者 简 历.. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 56 学位论文数据集.. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. . 58 - 1 - 1 绪论 1.1 论文研究的意义 能 源 是 一 个 国 家 、 一 个 民 族 生 存 和 发 展 的 基 础 。 煤 炭 资 源 在 我 国 化 石 能 源 资 源 量中占 95 ， 是我国能源结构的主体， 是关系我国经济发展和长治久安的重要基础。 2003 年，中国能源消费总量为 16. 8 亿吨标准煤，其中煤炭占 67. 1 。十一五以来， 我国煤炭消费高达 30 亿吨以上，约占世界煤炭消费总量一半，居世界首位。 我国主要的煤炭资源主要赋存于地下及底层深部，所以井工开采就成为了我国 煤炭生产的主要生产方式，巷道掘进和维护量非常大，保证井巷的稳定和畅通，对 于矿井安全生产和经济发展具有重要意义。 随着浅部煤炭资源日益减少，我国煤矿开采深度逐渐加深，以每年 812 米的 速度增加，东部很多矿井每年 1025 米的速度发展[ 2] 。深部复杂的力学环境，使得 巷道围岩稳定性控制成为困扰煤矿安全生产和建设的主要难题之一。 梅河矿隶属于辽源矿业集团有限责任公司，所开采的井田位于吉林省东南部梅 河口市境内，地理坐标为东经 125 15′ ～125 23′ ，北纬 42 03′ ～42 02′ 。上世纪 60 年代，在梅河地区开始勘探，1966 年建矿，1970 年开始投产，原规划生产能力 148 万吨。近年来随着生产规模的不断提升，开采强度的加大，矿区原有浅部资源量逐 渐减少。随着地质工作的不断深入，发现深部赋存着较大规模的煤炭资源，将产生 可观的经济效益和社会效益。 梅河矿在原有一个水平的基础上，开拓第二水平对深部资源进行开采。该矿地 表标高为 300～330m ，开采主水平位于该矿-530m 水平，开采深度达到 800 米以上。 第二水平首采工作面 1601 工作面所采煤层为第 16 层煤，该煤层结构复杂，厚度 0. 815. 3m ，变化大，煤层含有夹矸，夹矸厚度 0. 170. 69m 。夹矸岩性主要为泥岩和 砂岩。煤层顶底板结构面发育，遇水后易崩解，软弱薄层状。 1601 工作面在掘进两巷过程中，有顶板下沉和底鼓以及煤炮等现象发生，最大 顶板下沉量为 800m m 左右，在掘进 1020m 后，底鼓尤为明显，底鼓量达到 200300m m ；两顺槽支护以后，平均每小班发生煤炮 4050 次，且煤炮发生情况不 - 2 - 稳定，时有时无，时大时小，响煤炮时经常有煤壁掉渣、片帮、塌落，给掘进带来 了严重的影响。基于上述原因，论文通过科学实验和现场观测，同时运用 FLA C 软 件进行计算机数值模拟，设计出合理的巷道支护方案，采用锚网索支护方案，经过 现场试验巷道测试，支护效果良好，降低了巷道支护成本，确保生产正常进行。 1.2 国内外巷道支护研究现状 1.2.1 国内外巷道支护理论研究现状 l 新奥法理论 新奥法是上世纪 60 年代由奥地利专家 L.V . R abcew icz 提出， 是一种应用岩体力 学理论，主要从利用围岩的自承能力出发，采用支护手段及时支护，控制围岩的变 形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，使围岩与支护体共同形成稳固的支承 圈，并通过对二者测量、监控，指导地下工程设计和施工的方法原则。 2 能量支护理论 能量支护理论是由 M . D . Salam on 等人，于 20 世纪 70 年代提出的。该理论建立 在能量互相转化、能量守恒定律的基础上。认为支护与围岩是一个整体，围岩发生 变形后，一部分能量被围岩释放，支护结构可将其吸收，能量总体是守恒的。主张 充分利用支护自身的特点，使支护结构能一定程度控制围岩能量释放以及具备吸收 能量的能力。当被释放的能量超过支护结构的吸收极限时，能自动地把多余的能量 释放出来。所有可缩性支架都具有这种功能。 3 应力控制理论 应力控制理论前苏联学者提出的，主要是在技术上采取措施改变围岩的物理力 学性质，使围岩内的应力重新分布，支撑压力逐渐转移至围岩深部，以此使围岩稳 定性得以提高。围岩弱化法、卸压法等都是以此理论为基础。 4 岩性转化理论 岩性转化理论我国陈宗基院士于20世纪60年代以大量工程实践为基础，总结 出，其认为环境工程条件不同，即使岩性相同，应力应变都会出现不同的现象，并 形成的本构关系不同。 - 3 - 5 “ 轴变论” 理论 “ 轴变论” 理论由于学馥教授等提出[ 9 ] ，认为围岩之所以破坏是因为应力超过围 岩的强度极限导致，大变形使巷道轴比改变引起应力重新分布，使高应力变小，低 应力增大，并向均匀的分布方向发展，直至稳定。 6 主次承载区支护理论 方祖烈教授提出的主次承载区 支护理论，巷道掘进以后，巷道围岩出现的压缩 区主要体现了围岩的自 承能力，巷道稳定主要靠压缩区保证；分布于巷道周围张拉 区，若支护不及时，围岩变形扩大、破坏，如采取相应的支护手段，虽然具备承载 力，但是发挥的是辅助作用，故称之为次承载区，是巷道支护的主要对象。主、次 承载区的相互协调使巷 道逐渐趋于稳定。支护结构的设计要依据主、次承载区发挥 作用的过程所呈现的动态特征。 7 围岩松动圈支护理论 董方庭教授等上世纪提出的围岩松动圈支 护理论认为，巷道围岩产生的碎胀变 形压力是支护的主要载荷，可根据围岩松动圈的大小来确定支护参数。如围岩松动 圈小，相应的围岩碎胀变形就小，容易支护；反之，由围岩的碎胀变形量较大，支 护难度较大；巷道支护根本就在于防止围岩松动发展过程中的变形。 1.2.2 国内外巷道支护技术研究与应用 1 锚杆支护技术 锚杆（索）支护作为是一种植入围岩内部、提高围岩强度和围岩自承能力的主 动支护方式。其不仅给巷道围岩的表面施加锚固力，还能给锚固体施加一定的约束 控制围岩变形，使围岩强度得以提高，从而起到加固控制围岩变形、支护巷道的目 的。 目 前，锚杆支护技术在世界上得到广泛应用。我国煤矿是从上世纪 50 年代引 进锚杆支护技术，从最初在岩石巷道在支护上使用，通过不断的研究与革新，现已 被广大工程支护作为首选对象。 2 联合支护技术的发展 - 4 - 联合支护技术是通过多种不同性能支护方式对巷道 进行联合支护，随着对联合 支护技术的研究的向更深层次的发展，该技术不是简单的将几种方式叠加起来，而 是形成了相互联合、配合的统一的整体。近年来，联合支护技术已发展成主要有锚 杆锚索、锚杆锚喷、碹体锚杆索、金属支架锚杆索、金属支架锚注等多种 支护形式。 1.3 论文研究的主要内容和方法 论文主要研究梅河矿 1601 工作面高应力煤巷的支护，主要对该工作面高应力 煤巷破坏的情况进行理论研究和分 析，通过理论计算分析、实验室试验、数值模拟、 现场试验巷道等手段，最终确定了合理的巷道支护设计和支护参数，保证了煤矿生 产的需要和巷道的支护系统的稳定。论文的技术路线如图 1.1 所示。 图 1. 1 论文技术路线图 Fig. 1.1 Technology li ne m ap 否 调研、收集资料 现场测试与实验室试验 锚网索支护理论研究 理论计算 Fl ac 模拟试验 工程类比 初步支护方案 实施试验巷道及矿压观测 最终支护方案 是 - 5 - 论文主要从以下几个方面开展研究 a. 实地调研和资料的收集，分析梅河矿