緩傾斜薄煤層采動巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及圍巖控制機理研究.pdf

1、一般而言，煤礦井下受到采動影響的回采巷道（簡稱“采動巷道”）圍巖破壞嚴重，礦壓顯現(xiàn)劇烈，圍巖控制難度大。針對以上存在的問題，本文采用數(shù)值計算和現(xiàn)場監(jiān)測方法，對采動巷道的變形、破壞規(guī)律以及圍巖控制技術開展研究。
　　本研究主要內容包括：①對西南地區(qū)某煤礦開展了現(xiàn)場調研，并通過鉆取煤巖試樣進行力學測試，獲得了目標煤層采場煤巖層的物理力學參數(shù)。②構建緩傾斜薄煤層三維采場力學計算模型。對分步開挖條件下，采場圍巖內的應力分布及演化規(guī)律進行分

2、析，獲得了采場側向及工作面前方支承壓力的變化規(guī)律；對采動過程中采場底板應力分布進行分析，結果顯示，緩傾斜薄煤層中采動造成的底板應力重分布影響可達到約6.7倍采高區(qū)域，底板破壞呈現(xiàn)“勺形”的非對稱破壞形態(tài)。③基于對巷道圍巖的彈塑性理論分析，得到巷道圍巖變形主要取決于巷道所處巖層的原巖應力、巖石內聚力和內摩擦角、巷道支護阻力以及巷道開挖半徑。其中，圍巖塑性區(qū)半徑與巷道半徑、原巖應力成正比，與內聚力、內摩擦角以及巷道支護阻力成反比關系。④通過

3、對雙巷開掘數(shù)值分析，獲知雙巷空間的相對位置對巷道圍巖變形和破壞具有顯著影響。隨著水平和垂直錯距的增加，巷道間的相互影響迅速減小，頂?shù)装搴蛢蓭拖鄬σ平恳裁黠@減小；相鄰巷道的開掘對已掘進巷道產生明顯動載影響；隨著開掘距離的臨近，相鄰巷道圍巖塑性區(qū)逐漸聯(lián)通，相鄰巷道間巖柱在雙巷幫部巖體的垂直載荷作用下多呈現(xiàn)剪切破壞形式；巷道圍巖內支承壓力的疊加是造成圍巖變形量增加的主要原因，而巖柱的完整性是影響疊加載荷傳遞效率的重要原因。⑤通過不同應力集中