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文檔簡介
1、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構穩(wěn)定力學模型,分析了直接頂和實煤體幫的穩(wěn)定性,揭示了沿空留巷圍巖結構運動穩(wěn)定機理,開發(fā)了沿空留巷圍巖穩(wěn)定的大變形控制技術。主要研究成果為:
?。?)通過對綜采工作面基本頂破斷規(guī)律和高水材料巷旁充填體承載特性分析,提出了沿空留巷基本頂首先在實煤體側破斷、在充填體側(采空區(qū)側)二次破斷的觀點,詳細分析了基本頂2次破斷的
2、形成機制和運動特征,為確定沿空留巷巷旁支護阻力提供了依據(jù)。
(2)根據(jù)沿空留巷上覆巖層活動具有明顯的三個階段的運動特點,將沿空留巷圍巖變形分成三個階段,即一次采動影響階段、留巷穩(wěn)定階段和二次回采超前影響階段。通過建立關鍵塊結構穩(wěn)定力學模型,揭示沿空留巷關鍵塊結構運動穩(wěn)定機理,得到了巷旁充填體的支護阻力計算式。結果表明:一次采動影響階段巷旁支護阻力最大,是留巷最為困難階段。
?。?)在基本頂給定變形條件下,建立了沿空留巷
3、頂板下沉量和實煤體幫穩(wěn)定性力學模型,得到了頂板下沉量和實煤體幫支護阻力計算式。分析頂板下沉量和實煤體幫穩(wěn)定性與巷內支護阻力、巷旁支護阻力、實煤體支護阻力、煤體強度、錨桿長度、工作面采高等因素的關系,得到了影響其穩(wěn)定性的主要影響因素,為確定大變形沿空留巷巷內支護提供了依據(jù)。
(4)通過分析沿空留巷圍巖應力、圍巖變形和塑性區(qū)分布規(guī)律,得到了沿空留巷圍巖大變形機理:峰值應力不斷向深部轉移的過程中,淺部圍巖表現(xiàn)為沿卸荷方向的強烈擴容變
4、形,深部圍巖表現(xiàn)為延性體積膨脹,其變形實質是沿空留巷圍巖受到多次加卸載作用,引起主應力差增大而導致圍巖破壞所致。基本頂?shù)幕剞D、下沉和破斷是引起沿空留巷大變形的根本原因,其控制的關鍵是提高巷道圍巖完整性和自身強度,阻止裂隙發(fā)展,適應圍巖大變形,控制的關鍵部位是充填區(qū)域上方的頂板。基于此,提出了沿空留巷圍巖控制技術。
?。?)分析了巷旁充填體在三個階段的受力特點和變形特征,得到了巷旁充填體的作用機理,研究得到了高水材料合理的巷旁支護
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