四臺煤礦沿空掘巷圍巖控制技術(shù)研究.pdf

1、本論文以四臺煤礦81215工作面回風平巷為研究背景,采用現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場工業(yè)性試驗等方法,對兩硬條件下沿空掘巷圍巖控制技術(shù)進行了研究和分析,該技術(shù)研究的成功實施對兩硬條件下沿空掘巷實現(xiàn)安全、高效開采具有重要意義。本論文主要研究成果如下:
　　(1)以關(guān)鍵層理論為指導(dǎo),建立了兩硬條件沿空掘巷上覆巖層結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型,對沿空掘巷上覆巖層在掘巷后和本工作面采動影響時的穩(wěn)定性進行了分析,為研究兩硬條件沿空掘巷采用錨桿支護時

2、如何有效控制巷道變形提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)采用極限平衡理論和彈塑性理論計算合理的最小護巷煤柱寬度。運用FLAC-3D數(shù)值模擬方法,在沿空掘巷后和81215工作面回采時針對不同煤柱寬度進行煤柱內(nèi)應(yīng)力與位移分析,發(fā)現(xiàn)煤柱內(nèi)垂直應(yīng)力隨著煤柱寬度的逐漸增加而增大,而回采巷道變形量隨著煤柱寬度的逐漸增加呈現(xiàn)先變小后增大再平衡的規(guī)律。通過對不同煤柱寬度條件下煤柱內(nèi)部應(yīng)力變化規(guī)律和81215工作面回采巷道變形規(guī)律的分析,發(fā)現(xiàn)保留6m煤柱能

3、夠滿足采場圍巖穩(wěn)定性。
　　(3)以實驗室測得的81215工作面巖層力學(xué)參數(shù)為依據(jù),對沿空掘巷巷道圍巖應(yīng)力、變形和破壞范圍進行理論計算。運用數(shù)值模擬方法分析不同支護參數(shù)對巷道穩(wěn)定性的影響,對巷道圍巖錨桿支護參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,選擇較為合理的的巷道支護參數(shù)。
　　(4)現(xiàn)場工業(yè)性試驗。81215工作面回風平巷掘進影響穩(wěn)定后,巷道兩幫相對移近量最大達到37mm,實體煤幫移近量為15mm,沿空煤幫移近量為22mm。頂?shù)装遄冃瘟孔畲筮_