近距離煤層群沿空掘巷煤柱穩(wěn)固機理及圍巖穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文以山腳樹礦21156工作面為工程背景，針對21156回風巷在開挖后產(chǎn)生較大變形的情況，通過理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場測試相結合的研究方法，對近距離煤層群沿空掘巷煤柱的穩(wěn)固機理做了系統(tǒng)的研究，取得了以下研究成果:
　　(1)通過對沿空掘巷煤柱應力分布的分析，建立了煤柱的力學模型，采用極限平衡理論，計算并推導出了沿空煤體邊緣的屈服區(qū)寬度計算公式，并根據(jù)巷道圍巖塑性區(qū)寬度計算公式得出了合理煤柱寬度的理論計算公式。
　　(2)在分

2、析近距離煤層群煤柱的基本特征后，采用數(shù)值模擬和理論分析的方法，從巷道圍巖性質、上下煤層的開采、上區(qū)段工作面開采的影響以及采高四個方面分析了其對煤柱的影響。結果表明:當巷道圍巖較硬時（包括頂板、煤柱、底板），煤柱邊緣的變形較小，煤柱內(nèi)部的核區(qū)較大，對于煤柱的穩(wěn)定有積極的作用;上下煤層的開采對其底板和上覆巖層有較大的影響，破壞底板和上覆巖層的完整性，降低這些巖層的承載能力;當上區(qū)段工作面開采速度較快時，使得煤柱上覆老頂關鍵塊B塊的側向跨度較

3、大，在老頂給定變形的情況下，對下覆巖層的位移荷載更大;隨著開采高度的增大，煤體邊緣的應力集中遠離采空區(qū)，同時煤柱的承載能力降低。
　　(3)通過理論分析和數(shù)值研究，選擇采用錨桿—錨索耦合支護技術對巷道進行支護。深入分析了耦合支護的原理，并采用數(shù)值模擬的方法對二次支護的時機進行了深入的分析，當二次支護在巷道圍巖變形速度的拐點處施工時可以有效的改善支護效果。
　　(4)最后根據(jù)山腳樹礦21156工作面回風巷道的工程地質特點，依據(jù)