堅硬頂板條件下沿空留巷圍巖協(xié)調(diào)變形控制技術研究.pdf

1、在煤礦生產(chǎn)中，回采巷道的長度約占巷道總長度的一半以上，采用沿空留巷技術可以解決煤柱損失問題，提高煤炭回收率，還可以達到有效治理工作面生產(chǎn)中瓦斯超限問題。因此，采用沿空留巷無煤柱護巷開采方法符合我國科學采礦、綠色采礦的發(fā)展方向。本文在前人研究的基礎上，綜合運用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗等方法，從上覆巖層活動規(guī)律著手，建立了沿空留巷關鍵塊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定力學模型，分析了軟介質(zhì)充填體和實煤體幫的穩(wěn)定性，揭示了沿空留巷圍巖結(jié)構(gòu)運動穩(wěn)定機理，開發(fā)了沿空

2、留巷圍巖協(xié)調(diào)變形的控制技術，并在工業(yè)性試驗中取得了十分滿意的效果。主要研究成果如下:
　　(1)根據(jù)沿空留巷空間結(jié)構(gòu)特點，分析了堅硬頂板與巷支護系統(tǒng)的承載性的關系，提出了沿空留巷巷旁切頂支護載荷設計以覆巖前期活動規(guī)律為基礎，最大支護變形主要以上覆巖層后期活動規(guī)律為依據(jù)，采用軟介質(zhì)充填體做為巷旁支護體，提出了沿空留巷圍巖穩(wěn)定性的控制技術。
　　(2)通過建立合理的沿空留巷礦壓結(jié)構(gòu)模型，分析了基本頂在從破斷到形成關鍵塊B的平衡過

3、程中對巷道產(chǎn)生的影響，并得出了控制煤幫位移是控制整個沿空留巷巷道圍巖大變形的關鍵。
　　(3)將充填體、軟介質(zhì)和煤幫簡化成不同剛性系數(shù)的等效彈簧，分析了通過合理的軟介質(zhì)充填高度以及充填體強度參數(shù)設計可以實現(xiàn)頂板與煤幫-充填體之間的協(xié)調(diào)變形。根據(jù)能量守恒原理，確定了沿空留巷煤幫的穩(wěn)定性判據(jù)，分析了煤幫的穩(wěn)定性與直接頂載荷、巷內(nèi)支護阻力和巷旁支護阻力等因素的關系，并結(jié)合工程實踐的經(jīng)驗，提出了沿空留巷圍巖協(xié)調(diào)變形控制原則。
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