深部近距離跨采煤巷動顯規(guī)律及圍巖控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著煤礦開采規(guī)模及強(qiáng)度的不斷加大，礦井開采已經(jīng)向深部發(fā)展，深部采動引起的巷道圍巖附加變形與破壞將顯著增大，近距離變間距跨采底板巷道更是如此，上部煤層開采對下部煤層已有巷道圍巖穩(wěn)定性影響劇烈，巷道圍巖長期處于不穩(wěn)定狀態(tài)，跨采工作面移動支承壓力及殘留煤柱引起的應(yīng)力集中向煤層底板傳遞，作用于巷道圍巖引起應(yīng)力疊加，致使跨采底板巷道圍巖變形嚴(yán)重，研究深部近距離跨采煤層底板應(yīng)力分布規(guī)律、巖層破壞特征與底板巷道圍巖應(yīng)力、變形、破壞演化規(guī)律及底鼓治理，

2、加深對跨采巷道附加變形與破壞機(jī)理的認(rèn)識，有利于對巷道附加變形進(jìn)行有效控制，提出合理的深部變間距跨采巷道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)，保證礦井安全高效生產(chǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文采用現(xiàn)場實(shí)測、理論分析、室內(nèi)實(shí)驗及數(shù)值模擬等綜合研究方法，對深部近距離變間距跨采煤巷圍巖變形規(guī)律和圍巖力學(xué)特征進(jìn)行分析研究，通過工程地質(zhì)分析、實(shí)驗室電鏡掃描試驗及X射線衍射試驗等對影響跨采煤巷圍巖穩(wěn)定性宏觀、微觀因素進(jìn)行了分析；構(gòu)建了底板損傷破壞力學(xué)模型，分析

3、了底板屈服、損傷破壞深度及最大屈服深度與煤壁水平距離，研究得出了上煤層開采圍巖應(yīng)力場演化規(guī)律及近距跨采巷道主要附加力源；采用三維動態(tài)模擬分析，對跨采煤巷空間位置進(jìn)行了優(yōu)化分析，對跨采底板煤巷動顯規(guī)律及變形破壞損傷機(jī)制進(jìn)行了深入研究，確定了中等穩(wěn)定巖層變間距跨采工作面與底板巷道臨界巖柱厚度20m，為使底板巷道免受多次采動影響及上位煤層開采形成的煤柱集中支承壓力與工作面?zhèn)认蛑С袎毫ΟB加影響，113下08運(yùn)順與113上01工作面運(yùn)順?biāo)骄嚯x2

4、8m；對跨采煤巷流變變形破壞特征、長期穩(wěn)定性進(jìn)行了分析評價；通過對工程難度評價，確定了距離跨采煤巷圍巖控制對策，結(jié)合巷道圍巖性態(tài)、層間距差異等提出了基于關(guān)鍵部位耦合的分段動態(tài)支護(hù)技術(shù)，制定了錨網(wǎng)支護(hù)、錨網(wǎng)+單根錨索、錨網(wǎng)+多根錨索及錨網(wǎng)索+鋼棚的分階段圍巖穩(wěn)定性控制對策，并對跨采煤巷進(jìn)行了長期動態(tài)監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果表明：分段動態(tài)支護(hù)有效地控制了巷道圍巖變形，保證了巷道圍巖的整體穩(wěn)定，為類似地質(zhì)條件深部變間距跨采巷道圍巖穩(wěn)定性控制提供了重要參