大傾角中厚煤層沿空留巷理論及技術(shù).pdf

1、大傾角煤層開采后復(fù)雜的礦壓演化規(guī)嚴重制約著沿空留巷技術(shù)的應(yīng)用及推廣。為解決大傾角中厚煤層沿空留巷圍巖穩(wěn)定性問題，本文采用相似模擬、理論分析、數(shù)值分析以及現(xiàn)場試驗相結(jié)合的研究手段，從研究大傾角煤層開采后礦壓演化規(guī)律著手，分析留巷圍巖礦壓環(huán)境，針對性的提出巷旁支護、巷內(nèi)支護措施，通過相似模擬驗證了其留巷關(guān)鍵區(qū)域圍巖的穩(wěn)定性，并根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)、生產(chǎn)條件針對性的提出支護措施，通過礦壓觀測，分析圍巖變形規(guī)律，總結(jié)留巷支護原則。本文經(jīng)過一系列的研究，

2、得出主要結(jié)論：
　?。?）大傾角中厚煤層工作面內(nèi)礦壓規(guī)律具有：
　　a.工作面前方支承壓力分布具有非對稱性規(guī)律；
　　b.工作面不同區(qū)域來壓強度具有非對稱性規(guī)律；
　　c.工作面初次來壓、周期來壓均具有時序性規(guī)律；
　　d.覆巖運動活躍程度具有非對稱性特征。下端頭應(yīng)力變化受采場礦壓影響規(guī)律具有明顯分段特征：分級加載階段、次分級加載階段、恒載階段。采場主關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)經(jīng)過多次來壓影響，其破斷規(guī)律呈現(xiàn)“O-X”斷裂

3、形式。下端頭以拉剪破壞為主要破壞形式，并形成較完整的弧三角塊。
　?。?）針對大傾角煤層上部矸石沖擊巷旁支護體問題，設(shè)計了適用于大傾角中厚煤層的巷旁擋矸設(shè)施，通過強度校驗，驗證了其強度滿足設(shè)計需求。并對巷旁承載結(jié)構(gòu)進行了力學(xué)測試，分別研究了矸石承載、高含石量膠凝堆、高分子材料固結(jié)矸石試件的力學(xué)承載機理及單軸強度。認為均符合大傾角煤層留巷巷旁承載的需求。
　?。?）對全錨支護系統(tǒng)的作用機理進行了較為詳盡的論述，研究表明，全錨支

4、護系統(tǒng)作用于巖體試件，能夠顯著提高試件的抗壓能力、抗剪能力、抗彎能力以及抗蠕變能力。
　?。?）通過平面應(yīng)變相似模擬系列試驗表明，在采用矸石充填承載，適當提高圍巖強度條件下，留巷關(guān)鍵區(qū)域能夠保持穩(wěn)定。并理論分析了留巷關(guān)鍵塊的穩(wěn)定性。
　　（5）采用適用的支護措施，大傾角中厚煤層留巷巷道能夠滿足二次利用的要求，并根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，總結(jié)了圍巖控制原則：“改變支護思路，提高支護質(zhì)量；重視“護”的作用；保持采空側(cè)巷道頂板完整，不切落頂板