中厚煤層沿空留巷圍巖控制技術研究.pdf

1、隨著煤炭產(chǎn)量不斷提高，瓦斯含量超標已經(jīng)成為制約中厚煤層工作面高產(chǎn)高效的主要原因。沿空留巷技術是治理工作面高瓦斯最有效的方式之一，并且還可大幅度提高煤炭資源回收率、降低回采巷道掘進率及工作面搬家時間，經(jīng)濟效益十分顯著。本文在前人研究的基礎之上，通過理論分析、數(shù)值模擬和工程實踐相結合的方式，對中厚煤層沿空留巷礦壓特征進行研究，提出了中厚煤層沿空留巷圍巖控制技術。主要研究工作如下:
　　 (1)將侯朝炯的大、小結構概念引入中厚煤層沿空

2、留巷圍巖穩(wěn)定性研究中。試驗巷道上方較硬老頂巖層在澆筑體和采空區(qū)破碎巖石共同作用下重新平衡，形成的結構稱為巷道圍巖大結構。利用錨桿和錨索將不穩(wěn)定直接頂錨固在一起形成的結構稱為圍巖小結構。
　　 (2)建立中厚煤層沿空留巷力學模型，并對其進行力學分析得出結論:試驗巷道在上下兩工作面回采期間，關鍵塊回轉較大，但沒有發(fā)生失穩(wěn)。因此，如果能維護直接頂板穩(wěn)定，在中厚煤層中實行沿空留巷是能夠成功的。
　　 (3)提出澆筑體必須既有足夠

3、的初始支承力，又有一定可收縮性。足夠初始支承力能夠保證澆筑體在采空區(qū)邊緣將頂板切斷，可收縮性能防止?jié)仓w被無法抗拒的大結構回轉下沉破壞。
　　 (4)對中厚煤層沿空留巷充填方案和錨桿支護參數(shù)進行了研究。利用ansys數(shù)值模擬分析方法，對不同支護方案下圍巖位移及應力特征進行分析，最后確定澆筑體寬度和錨桿支護參數(shù)。
　　 (5)將理論和數(shù)值模擬研究成果應用于屯蘭礦工程實踐中，并進行現(xiàn)場礦壓觀測。
　　 (6)通過18