混凝土預(yù)制塊砌碹墻巷旁支護(hù)沿空留巷.pdf

1、沿空留巷技術(shù)從上世紀(jì)50年代開(kāi)始,一直是我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)中十分重要的研究和發(fā)展方向。沿空留巷技術(shù)可以提高煤炭回收率,減少巷道掘進(jìn)率,降低噸煤成本,延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限,緩解采掘接替緊張的矛盾,以及對(duì)于防止因保護(hù)煤柱和丟煤引起的井下災(zāi)害等,該類技術(shù)的成功研究和應(yīng)用具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。在綜合機(jī)械化開(kāi)采過(guò)程中沿空留巷技術(shù)應(yīng)用逐漸增多,而如何選擇合理的支護(hù)方法與支護(hù)參數(shù),已成為保障沿空留巷圍巖穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在,也是巷道圍巖控制與支護(hù)技術(shù)研究的熱

2、點(diǎn)之一。
　　本文以川煤集團(tuán)廣能公司龍灘煤礦3112南工作面為工程背景,采用理論分析、數(shù)值計(jì)算分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,對(duì)近水平中厚煤層綜采工作面沿空留巷支護(hù)方案進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究,并提出了合理的巷旁和巷內(nèi)支護(hù)方案。論文取得的主要研究成果如下:
　　(1)根據(jù)綜采沿空留巷的技術(shù)特點(diǎn),分析得出沿空留巷技術(shù)是巷內(nèi)支護(hù)與巷旁支護(hù)共同作用下控制巷道圍巖變形的開(kāi)采技術(shù),巷旁充填或切頂支護(hù)是沿空留巷成敗的關(guān)鍵。
　　(2

3、)根據(jù)對(duì)綜采工作面錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)巷道垮落特征和基本頂破斷基本規(guī)律的分析,認(rèn)為綜采工作面巷道上方基本頂及其上覆巖層垮落而形成的平衡結(jié)構(gòu)是綜采沿空留巷圍巖的大結(jié)構(gòu),而保留巷道上方直接頂在錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)下形成的懸臂梁或斜跨梁是綜采沿空留巷的小結(jié)構(gòu),圍巖大結(jié)構(gòu)是綜采沿空留巷的穩(wěn)定性的決定因素,受采動(dòng)影響過(guò)程中的大結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)下沉不影響圍巖整體失穩(wěn),而維護(hù)沿空留巷穩(wěn)定的根本是對(duì)圍巖小結(jié)構(gòu)的合理支護(hù),也是沿空留巷成敗的關(guān)鍵。
　　(3)針對(duì)龍灘煤

4、礦具體的煤層地質(zhì)條件及回采條件,構(gòu)建相應(yīng)的沿空留巷力學(xué)模型,設(shè)計(jì)三種合理支護(hù)形式;采用數(shù)值模擬軟件 UDEC,分別對(duì)三種方案進(jìn)行數(shù)值模擬分析,得出各種支護(hù)方案下圍巖的變形情況,模擬證明了錨網(wǎng)索加槽鋼加強(qiáng)支護(hù)體系能有效的維護(hù)巷道的穩(wěn)定,控制巷道圍巖的變形。模擬結(jié)果顯示,采用混凝土砌墻切頂?shù)南锱灾ёo(hù)方式進(jìn)行留巷時(shí),圍巖穩(wěn)定性比較好。
　　(4)沿空留巷采空側(cè)的巷旁支護(hù)體采用混凝土砌碹墻,保持了水泥混凝土連續(xù)整體支護(hù)的剛性,為沿空留巷中

5、的剛性巷旁支護(hù)。采用混凝土砌塊種高阻力、早支撐的剛性巷旁支護(hù),實(shí)現(xiàn)了切頂卸載,使巷道變形量小,巷道支架受力小。對(duì)進(jìn)行沿空留巷的掘進(jìn)巷道初始支護(hù)為錨網(wǎng)索加槽鋼聯(lián)合支護(hù);巷旁頂板通過(guò)加打預(yù)應(yīng)力錨索加強(qiáng)支護(hù),支護(hù)墻體兩側(cè)采用單體支柱臨時(shí)支護(hù);巷旁充填體采用高強(qiáng)度混凝土預(yù)制塊砌碹墻,頂部使用薄木板接頂;工作面超前20m,采用單體液壓支柱配槽鋼架梁進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。
　　(5)通過(guò)在巷旁采用單體液壓支柱臨時(shí)支護(hù),由單體液壓支柱以及巷旁錨索共同提