深部綜放沿空掘巷圍巖變形破壞特征與控制技術.pdf

1、隨煤炭資源高強度開采，淺部資源日益減少，開采重心逐步向深部轉移。為實現煤炭資源高效利用，回采巷道多采用小煤柱沿空掘巷技術。但處于深部高應力環(huán)境下，圍巖變形破壞加劇，維護難度高，影響工作面回采。因此，本文以東灘煤礦3304軌道順槽為工程背景，采用理論分析、數值模擬、現場試驗及監(jiān)測相結合研究方法，對深部綜放沿空掘巷圍巖變形破壞特征與控制技術進行分析，得到如下主要結論：
　?。?）采用數值模擬方法，確定了3304工作面應力降低區(qū)、應力升

2、高區(qū)、原巖應力區(qū)范圍。結合窄煤柱寬度確定原則、圍巖應力位移分布特征，發(fā)現窄煤柱寬度為4m時，煤柱與巷道處于應力降低區(qū)，圍巖穩(wěn)定性較好。綜合其他影響因素，4m煤柱留設寬度最為適宜，保證了煤柱自身穩(wěn)定性，圍巖整體變形量較小，利于巷道穩(wěn)定。
　?。?）總結了深部綜放沿空掘巷圍巖變形特征，具體為：①圍巖塑性破壞范圍大；②圍巖整體變形大，窄煤柱、實體煤幫變形尤為嚴重。因此，提出了深部綜放沿空掘巷圍巖控制技術。具體為：①強預緊力錨桿、錨索，保

3、持頂煤完整性；②實體煤幫高強錨桿配合高錨固力、強讓壓長錨索，限制其大變形；③高強度錨桿-錨索強化加固塑性小煤柱，提高其承載能力。
　?。?）針對綜放沿空掘巷頂板力學條件，考慮到錨桿間排距、錨固力等因素對錨桿長度的影響，修正了錨固巖梁理論，根據抗拉強度、抗剪強度兩個極限條件，確定了頂板錨桿支護參數；運用懸吊理論設計了頂錨索錨固參數，保證錨索能夠承擔其作用范圍內潛在冒落巖層重量?；谏畈烤C放沿空掘巷兩幫變形破壞特征，研究了實體煤幫、窄