巨厚煤层全煤巷道破坏机理及注浆效果数值模拟

对于几十米、甚至高达几百米巨厚煤层,巷道全部位于煤层当中,由于煤层多松软、破碎,在煤层深部没有稳定的锚固基点,锚杆(索)的锚固力较差.本研究针对新疆准东矿巨厚煤层全煤巷道复杂地质特征,结合室内岩石力学实验并借助有限差分软件FLAC3D对注浆效果进行了数值仿真模拟.分析结果表明注浆对松软破碎的煤岩体有很好的加固效果,能大范围提高围岩力学参数,从而提高锚杆(索)的可锚性,抑制围岩塑性区向深部发展,控制围岩变形.将浆液在煤岩体裂隙中扩散范围定义为“注浆加固体等效层”,分别模拟了1、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0m等6种不同的浆液扩散半径,对比论证确定2.5m为最佳的注浆深度.研究结果对指导巨厚煤层全煤巷道安全经济合理支护具有重要意义.