五陽煤礦綜放開采沿空留巷圍巖控制技術(shù)研究.pdf

1、沿空留巷對(duì)提高煤炭采出率、減少巷道掘進(jìn)量、防治瓦斯災(zāi)害具有重要意義。在厚煤層綜放開采工作面進(jìn)行沿空留巷，應(yīng)力集中程度高、動(dòng)壓影響強(qiáng)烈，巷道變形嚴(yán)重，維護(hù)困難，導(dǎo)致沿空留巷達(dá)不到預(yù)定效果，實(shí)現(xiàn)綜放開采沿空留巷的關(guān)鍵在于圍巖的穩(wěn)定性控制，開展綜放沿空留巷圍巖控制技術(shù)研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。
　　論文采用理論分析、相似材料模擬、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方法，研究了綜放沿空留巷的覆巖結(jié)構(gòu)破壞特點(diǎn)、巷旁支護(hù)阻力和圍巖變形規(guī)律，提出了綜

2、放沿空留巷可行性分析方法，取得的主要研究成果如下:
　　分析了沿空留巷側(cè)向頂板破斷形式和側(cè)向頂板關(guān)鍵塊參數(shù);揭示了沿空留巷圍巖運(yùn)動(dòng)變形特點(diǎn)，對(duì)影響圍巖穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了分析;以關(guān)鍵層理論為基礎(chǔ)，建立了綜放沿空留巷圍巖結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，確定了沿空留巷支護(hù)阻力理論公式。根據(jù)能量守恒和損傷力學(xué)理論，建立了綜放沿空留巷頂板下沉損傷力學(xué)模型，推導(dǎo)出頂板下沉量的理論公式，分析了頂板下沉量的影響因素;基于板殼理論和最小總勢(shì)能原理，建立了綜放沿空留巷

3、直接底和老底的底鼓力學(xué)模型，確定了綜放沿空留巷底鼓量的計(jì)算方法，分析了底鼓的影響因素。提出了綜放沿空留巷可行性分析指標(biāo)，采用灰色-模糊理論和層次分析法建立了綜放沿空留巷可行性分析方法。通過相似材料模擬實(shí)驗(yàn)，采用數(shù)字散斑分析了綜放沿空留巷巖層位移特征，研究了側(cè)向頂板垮落與巷旁支護(hù)體應(yīng)力分布的關(guān)系;采用三維數(shù)值模擬手段，研究了綜放沿空留巷頂板應(yīng)力演化規(guī)律和頂板下沉規(guī)律，分析了留巷寬度、巷旁支護(hù)體強(qiáng)度和寬度對(duì)沿空留巷圍巖應(yīng)力場(chǎng)和頂板下沉的影響