金莊礦特厚煤層綜放沿空掘巷圍巖控制技術(shù)研究.pdf

1、近年來對(duì)綜放采場(chǎng)上覆巖體活動(dòng)規(guī)律已取得了很多成果，介于特厚煤層綜放沿空掘巷的特殊性，其圍巖穩(wěn)定性原理及控制技術(shù)還不成熟。因此探索留窄煤柱（1~13m）條件下綜放沿空掘巷頂板活動(dòng)規(guī)律、沿空巷道布置位置、卸壓技術(shù)及巷道圍巖支護(hù)技術(shù)，對(duì)提高煤炭采出率和保證安全、高效的綜放開采具有重要的科學(xué)與工程意義。
　　為解決金莊礦特厚煤層目前在工作面采掘過程中存在的問題，論文首先依靠該礦現(xiàn)有的地質(zhì)等資料將實(shí)驗(yàn)室?guī)r石力學(xué)通過GSI地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)和Hoe

2、k-Brown巖體強(qiáng)度準(zhǔn)則轉(zhuǎn)化為巖體力學(xué)參數(shù)，為后續(xù)的研究工作提供數(shù)據(jù)支持。其次，通過建立綜放沿空巷道上覆基本頂?shù)幕⌒稳菈K力學(xué)模型，分析其在沿空巷道掘進(jìn)前后的穩(wěn)定性，揭示其對(duì)沿空巷道的影響。再次，在分析采空區(qū)側(cè)實(shí)體煤內(nèi)壓力分布規(guī)律的前提下，采用理論與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)沿空巷道合理的布置位置進(jìn)行了探究。然后，利用在被保護(hù)巷硐附近開掘“缺陷體”轉(zhuǎn)移被保護(hù)巷硐圍巖應(yīng)力的原理，對(duì)比不同方案下卸壓巷引起的煤柱和采空區(qū)側(cè)實(shí)體煤內(nèi)應(yīng)力變化、沿

3、空巷道圍巖變形情況來確定卸壓巷最佳布置位置。最后，對(duì)金莊礦煤層巷道的支護(hù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并與原支護(hù)下圍巖的變形量等參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。
　　通過對(duì)以上幾方面內(nèi)容的研究，得到如下結(jié)論：巖石力學(xué)參數(shù)中體積模量和剪切模量平均約為巖體力學(xué)的2.94倍、抗拉強(qiáng)度約為巖體的6~50倍、內(nèi)摩擦角的平均比值約為1.11倍左右、內(nèi)聚力降低約2~23倍；掘巷前后弧形三角塊的滑落穩(wěn)定性系數(shù)K1和旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性系數(shù)K2均在使弧形三角塊保持穩(wěn)定的范圍內(nèi)，但是掘