深部近距離跨采煤巷動(dòng)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(dòng)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(duì)下部煤層已有巷道圍巖穩(wěn)定性影響劇烈，巷道圍巖長(zhǎng)期處于不穩(wěn)定狀態(tài)，跨采工作面移動(dòng)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(duì)跨采巷道附加變形與破壞機(jī)理的認(rèn)識(shí)，有利于對(duì)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(chǎng)實(shí)測(cè)、理論分析、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬等綜合研究方法，對(duì)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(guò)工程地質(zhì)分析、實(shí)驗(yàn)室電鏡掃描試驗(yàn)及X射線衍射試驗(yàn)等對(duì)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(chǎng)演化規(guī)律及近距跨采巷道主要附加力源；采用三維動(dòng)態(tài)模擬分析，對(duì)跨采煤巷空間位置進(jìn)行了優(yōu)化分析，對(duì)跨采底板煤巷動(dòng)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(dòng)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(duì)跨采煤巷流變變形破壞特征、長(zhǎng)期穩(wěn)定性進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)；通過(guò)對(duì)工程難度評(píng)價(jià)，確定了距離跨采煤巷圍巖控制對(duì)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(dòng)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(duì)策，并對(duì)跨采煤巷進(jìn)行了長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：分段動(dòng)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