大采高小煤柱回采巷道圍巖控制技術研究.pdf

1、大采高一次采全厚綜合機械化采煤法即大采高綜采采煤法自從20世紀80年代引進到我國以后，該采煤方法得到了迅速發(fā)展，在我國的神東礦區(qū)、晉城礦區(qū)、長治礦區(qū)等礦區(qū)得到很好的應用，并取得了可喜成績，目前該技術是我國進行煤炭技術改造，建設高產(chǎn)高效的礦井的重要技術手段。從目前的應用情況來看，大采高綜采的采場圍巖控制理論研究取得較好的成績，但是大采高小煤柱回采巷道的圍巖控制與安全問題沒有得到有效的解決，成為制約大采高綜采技術進一步發(fā)展的主要因素，因此，

2、開展對大采高小煤柱回采巷道圍巖控制的研究有利于進一步發(fā)展大采高綜采技術，而且對于提高煤炭的采出率和保證安全、高效的大采高綜采采煤法具有重要的科學和工程意義。
　　 本課題選擇剛普及大采高綜采采煤法的長治礦區(qū)，由于該礦區(qū)對于大采高小煤柱回采巷道圍巖控制研究相對空白，以三元王莊煤業(yè)3045工作面回風順槽為工程背景，進行以下內(nèi)容的研究:
　　 (1)通過研究大采高小煤柱回采巷道上覆巖層的垮落運動規(guī)律得到:基本頂?shù)某醮慰迓湫纬伞?/p>

3、O-X”斷裂，回采巷道的覆巖結構形成側向砌體梁結構，該結構穩(wěn)定在于關鍵塊的穩(wěn)定與否，即得到大采高小煤柱回采巷道覆巖結構的關鍵塊的觀點，對關鍵塊的特征參數(shù)進行研究。建立合理的大采高小煤柱回采巷道覆巖結構的模型，分析其掘進前、掘井后和采動中的穩(wěn)定性系數(shù)，從而得到該類巷道穩(wěn)定性的影響規(guī)律。
　　 (2)運用FLAC3D對大采高小煤柱回采巷道的小煤柱的合理留設寬度進行數(shù)值模擬研究，分析不同煤柱寬度的應力分布與位移演化規(guī)律，結合理論計算和

4、工程現(xiàn)場實際情況，確定小煤柱的合理寬度，從而保證煤柱的穩(wěn)定性。
　　 (3)通過對大采高小煤柱回采巷道圍巖變形破壞規(guī)律及錨桿與圍巖的相互機理的研究，認為:由于大采高小煤柱回采巷道的掘巷位于上區(qū)段采空區(qū)側，采空區(qū)側的煤體受到采動破壞，強度低，承載能力低，本工作面的采動影響，將使煤柱的進一步的變形破壞，導致大部分應力向實體煤轉移，使得實體煤側變形劇增，巷道圍巖難以控制，因此，提高小煤柱的穩(wěn)定性是大采高小煤柱回采巷道圍巖控制的關鍵。<