極近距離煤層開采巷道支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、極近距離煤層開采條件下，由于煤層間距極小，下煤層開采前頂板的完整性已受到上覆煤層開采的損傷破壞，導(dǎo)致下煤層回采巷道維護(hù)困難，其控制原理和支護(hù)方案的合理確定仍是一個難題。
　　下煤層開采時(shí)圍巖的穩(wěn)定性與上煤層開采的影響程度密切相關(guān)，如果上煤層的開采方式不同，下煤層開采時(shí)頂板的整體力學(xué)環(huán)境也就不同，如當(dāng)上煤層采用長壁全部垮落法開采時(shí)，下煤層開采時(shí)的頂板為上煤層開采而遭到損傷的層間巖層和上煤層開采已垮落的矸石，下煤層開采時(shí)的頂板邊界條件

2、為散體邊界條件；若上煤層開采為刀柱式采煤法，上煤層開采后采空區(qū)殘留的諸多煤柱在底板形成集中壓力，下煤層開采時(shí)的頂板邊界條件為集中載荷邊界條件。不同的邊界條件下，必然使下煤層開采的礦山壓力顯現(xiàn)呈現(xiàn)出多樣性。
　　本文分別對三泉礦長壁采空區(qū)下極近距離煤層開采條件、王封礦刀柱采空區(qū)下極近距離煤層開采條件，運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場實(shí)測的方法進(jìn)行了巷道支護(hù)方面的研究。主要研究成果如下：
　?。?）研究了三泉礦長壁工作面開采煤柱穩(wěn)定

3、性和煤柱載荷在底板煤巖層中的應(yīng)力分布規(guī)律；理論分析了巷道在非均勻應(yīng)力場中，支護(hù)體結(jié)構(gòu)更易出現(xiàn)局部過載，產(chǎn)生局部破壞，最終可能導(dǎo)致支護(hù)體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的原因；計(jì)算確定出了下煤層回采巷道合理內(nèi)錯距離。
　?。?）運(yùn)用彈塑性理論、滑移線場理論計(jì)算出上煤層開采后底板破壞深度范圍，并據(jù)此將三泉礦11號煤層巷道頂板分為三種類型：破碎松散頂板類型、裂隙較發(fā)育頂板類型以及普通頂板類型，最后將三泉礦11號煤層巷道分段支護(hù)范圍定為：小于2m的巷道、2-4m

4、的巷道與4m以上的巷道，對這三種層間距的巷道分段進(jìn)行支護(hù)并通過現(xiàn)場實(shí)踐進(jìn)行驗(yàn)證。
　　（3）對王封礦8號煤層刀柱群下巷道圍巖應(yīng)力條件進(jìn)行分析得出：刀柱群下巷道頂板壓力分布是呈波動性交替變化特征，研究了刀柱采空區(qū)下巷道圍巖應(yīng)力條件并對支架進(jìn)行力學(xué)性能分析；刀柱群下巷道圍巖變形與破壞程度表現(xiàn)出極強(qiáng)的位置相關(guān)性：①位于煤柱下方的煤巖層近似承受以垂直應(yīng)力為最大主應(yīng)力，水平應(yīng)力為最小主應(yīng)力的壓應(yīng)力場；②位于采空區(qū)下方的煤巖層近似承受以水平應(yīng)