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鑫基煤业回风斜巷支护技术优化研究及应用汇报人：2024-02-07

项目背景与意义支护技术优化方案数值模拟与实验验证现场应用效果评估结论与展望目录

01项目背景与意义

企业注重安全生产和环境保护，致力于提高煤炭开采效率和质量。鑫基煤业在国内煤炭行业中具有重要地位，对保障国家能源安全具有重要意义。鑫基煤业是一家大型煤炭企业，拥有丰富的煤炭资源和先进的开采技术。鑫基煤业概况

回风斜巷是煤矿通风系统中的重要组成部分，承担着排放瓦斯和调节风流的作用。当前回风斜巷存在支护结构老化、变形严重等问题，影响了通风系统的稳定性和安全性。随着开采深度的增加，地压增大，回风斜巷的支护难度也随之增加。回风斜巷现状及问题

针对回风斜巷的现状和问题，急需对支护技术进行优化，提高支护结构的强度和稳定性。优化支护技术有助于改善通风系统，提高煤矿的安全生产水平。通过支护技术优化，可以延长回风斜巷的使用寿命，降低维修成本，提高企业的经济效益。支护技术优化需求

本研究旨在通过对鑫基煤业回风斜巷支护技术的优化研究，探索适合该矿山的支护方案和技术措施。研究成果将为类似矿山的回风斜巷支护提供借鉴和参考，推动煤炭行业的技术进步和安全生产水平的提升。通过本项目的研究和应用，有望为鑫基煤业带来显著的经济效益和社会效益，提高企业的核心竞争力和可持续发展能力。研究目的与意义

02支护技术优化方案

选择屈服强度和抗拉强度高的钢材，提高支护结构的承载能力。高强度钢材新型复合材料注浆加固材料研究并应用新型复合材料，如碳纤维复合材料等，减轻支护结构重量，提高耐久性。选用适宜的注浆材料和加固方法，对围岩进行注浆加固，提高围岩自稳能力。030201支护材料选择与改进

123根据回风斜巷的地质条件和围岩状况，选择合适的支护形式，如锚网喷支护、U型钢支护等。支护形式选择优化支护结构断面形状，选择圆形、椭圆形等有利于受力分布的形状，提高支护效果。断面形状优化通过数值模拟和现场试验，优化支护结构的参数，如锚杆长度、间距、排距等，提高支护结构的整体稳定性。结构参数优化支护结构设计优化

机械化施工推广机械化施工，提高施工效率和质量，减少人工劳动强度。信息化监测建立信息化监测系统，实时监测支护结构和围岩的变形、应力等参数，为施工提供科学依据。标准化作业制定支护施工标准化作业流程，规范施工操作，提高施工质量。施工工艺流程改进

01在掘进过程中及时采取临时支护措施，确保施工人员的安全。临时支护措施02加强瓦斯监测和防治工作，采取有效措施降低瓦斯浓度，防止瓦斯事故。瓦斯防治措施03制定完善的应急预案，明确应急组织、通讯联络、现场处置等方面要求，提高应对突发事件的能力。应急预案制定安全防护措施完善

03数值模拟与实验验证

03边界元法只需将边界离散化为有限个单元，通过边界积分方程求解域内任意点的物理量。01有限元法将连续体离散化为有限个单元，通过单元节点相互连接，形成整体结构进行分析。02离散元法适用于非连续介质问题，通过离散单元之间的相互作用模拟材料的力学行为。数值模拟方法介绍

ABCD模型建立与参数设置地质模型根据鑫基煤业回风斜巷实际地质条件，建立三维地质模型，包括煤层、岩层、断层等。材料参数根据实验测试结果，设置煤岩体力学参数、支护构件力学参数等。支护结构模型建立回风斜巷支护结构模型，包括锚杆、锚索、钢带等支护构件。边界条件与载荷根据实际工况，设置模型边界条件，施加地应力、重力等载荷。

位移场分析应力场分析支护结构受力分析模拟结果对比模拟结果分析与讨论分析回风斜巷围岩位移场分布规律，评估支护效果。分析支护结构受力状况，优化支护参数设计。分析围岩应力场分布特征，判断潜在破坏区域。将模拟结果与现场监测数据进行对比，验证模拟方法的准确性。

采用相似材料制作回风斜巷地质力学模型，进行开挖与支护模拟实验。相似材料模拟实验对锚杆、锚索等支护构件进行力学性能测试，获取准确的力学参数。支护构件力学性能测试在实验过程中实时监测位移场和应力场变化，记录实验数据。位移与应力监测将实验结果与数值模拟结果进行对比分析，验证数值模拟方法的可靠性。实验结果分析实验验证方案设计

04现场应用效果评估

描述回风斜巷的地质构造、围岩性质、地应力分布等。回风斜巷地质条件分析原有支护技术在应用过程中出现的问题，如支护强度不足、变形量大、维修频繁等。支护技术优化前存在的问题详细介绍优化后的支护技术方案，包括支护材料、支护形式、支护参数等。优化后的支护技术方案应用场景描述

监测点布置说明监测点的位置、数量、监测项目等。监测仪器与设备介绍所使用的监测仪器、设备的型号、精度等。监测方法与步骤详细描述监测的方法、步骤及注意事项。应用效果监测方法

记录各监测点的原始数据，包括变形量、应力、温度等。数据采集对采集的数据进行整理、筛选、计算等处理，得出各监测指标