近采空區(qū)上覆淺埋巷道圍巖穩(wěn)定性及控制技術(shù)研究.pdf

1、薄基巖淺埋煤層在我國西北地區(qū)廣泛泛賦存,煤炭資源儲量豐富。由于其特有的賦存特征,容易造成部分煤層的漏采。由于各煤層間距較小,在回收漏采資源時(shí),其準(zhǔn)備巷道會受到下部采空區(qū)的影響,要保證這種近采空區(qū)上覆淺埋巷道的穩(wěn)定安全,需要確定合理的采區(qū)邊界與巷道的空間位置。本文以涼水井煤礦為依托,運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場試驗(yàn)等手段,對近采空區(qū)上覆巖的活動變形規(guī)律、覆巖內(nèi)部巷道的穩(wěn)定性及控制技術(shù)進(jìn)行研究,取得以下主要結(jié)論:
　　(1)根據(jù)現(xiàn)場地

2、質(zhì)勘測結(jié)果,總結(jié)了薄基巖淺埋煤層賦存的結(jié)構(gòu)特征:淺埋煤層的上覆厚松散層,基巖薄,基載比小?；鶐r上部巖層局部多受風(fēng)化影響,基巖層多為沉積巖,并表現(xiàn)出層理性質(zhì);
　　(2)依據(jù)概率積分法推導(dǎo)覆巖內(nèi)部單元的開采影響函數(shù),建立了覆巖內(nèi)部單元的下沉函數(shù)和水平移動函數(shù)。
　　(3)通過理論計(jì)算和數(shù)值模擬的方法分析近采空區(qū)上覆巷道的穩(wěn)定性特征,分析表明:在3J煤準(zhǔn)備巷道與4-2煤采區(qū)邊界之間留設(shè)60m以上的煤柱時(shí),巷道穩(wěn)定性受到采空區(qū)的影

3、響微弱。
　　(4)對于近采空區(qū)上覆淺埋巷道,錨桿錨索協(xié)同支護(hù)對其圍巖的控制效果較好,而U型鋼和錨網(wǎng)支護(hù)不能保證巷道局部位置的穩(wěn)定性。另外通過分析得出:3J煤風(fēng)化破碎圍巖,錨桿需要施加40kN,錨索施加lOOkN預(yù)緊力時(shí),才能形成有效的錨桿錨索協(xié)同支護(hù)。薄基巖淺埋煤層在我國西北地區(qū)廣泛泛賦存,煤炭資源儲量豐富。由于其特有的賦存特征,容易造成部分煤層的漏采。由于各煤層間距較小,在回收漏采資源時(shí),其準(zhǔn)備巷道會受到下部采空區(qū)的影響,要保

4、證這種近采空區(qū)上覆淺埋巷道的穩(wěn)定安全,需要確定合理的采區(qū)邊界與巷道的空間位置。本文以涼水井煤礦為依托,運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場試驗(yàn)等手段,對近采空區(qū)上覆巖的活動變形規(guī)律、覆巖內(nèi)部巷道的穩(wěn)定性及控制技術(shù)進(jìn)行研究,取得以下主要結(jié)論:
　　(1)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘測結(jié)果,總結(jié)了薄基巖淺埋煤層賦存的結(jié)構(gòu)特征:淺埋煤層的上覆厚松散層,基巖薄,基載比小。基巖上部巖層局部多受風(fēng)化影響,基巖層多為沉積巖,并表現(xiàn)出層理性質(zhì);
　　(2)依據(jù)概

5、率積分法推導(dǎo)覆巖內(nèi)部單元的開采影響函數(shù),建立了覆巖內(nèi)部單元的下沉函數(shù)和水平移動函數(shù)。
　　(3)通過理論計(jì)算和數(shù)值模擬的方法分析近采空區(qū)上覆巷道的穩(wěn)定性特征,分析表明:在3J煤準(zhǔn)備巷道與4-2煤采區(qū)邊界之間留設(shè)60m以上的煤柱時(shí),巷道穩(wěn)定性受到采空區(qū)的影響微弱。
　　(4)對于近采空區(qū)上覆淺埋巷道,錨桿錨索協(xié)同支護(hù)對其圍巖的控制效果較好,而U型鋼和錨網(wǎng)支護(hù)不能保證巷道局部位置的穩(wěn)定性。另外通過分析得出:3J煤風(fēng)化破碎圍巖,錨