中厚煤層沿空留巷圍巖控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著煤炭產(chǎn)量不斷提高，瓦斯含量超標(biāo)已經(jīng)成為制約中厚煤層工作面高產(chǎn)高效的主要原因。沿空留巷技術(shù)是治理工作面高瓦斯最有效的方式之一，并且還可大幅度提高煤炭資源回收率、降低回采巷道掘進(jìn)率及工作面搬家時(shí)間，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。本文在前人研究的基礎(chǔ)之上，通過理論分析、數(shù)值模擬和工程實(shí)踐相結(jié)合的方式，對(duì)中厚煤層沿空留巷礦壓特征進(jìn)行研究，提出了中厚煤層沿空留巷圍巖控制技術(shù)。主要研究工作如下:
　　 (1)將侯朝炯的大、小結(jié)構(gòu)概念引入中厚煤層沿空

2、留巷圍巖穩(wěn)定性研究中。試驗(yàn)巷道上方較硬老頂巖層在澆筑體和采空區(qū)破碎巖石共同作用下重新平衡，形成的結(jié)構(gòu)稱為巷道圍巖大結(jié)構(gòu)。利用錨桿和錨索將不穩(wěn)定直接頂錨固在一起形成的結(jié)構(gòu)稱為圍巖小結(jié)構(gòu)。
　　 (2)建立中厚煤層沿空留巷力學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析得出結(jié)論:試驗(yàn)巷道在上下兩工作面回采期間，關(guān)鍵塊回轉(zhuǎn)較大，但沒有發(fā)生失穩(wěn)。因此，如果能維護(hù)直接頂板穩(wěn)定，在中厚煤層中實(shí)行沿空留巷是能夠成功的。
　　 (3)提出澆筑體必須既有足夠

3、的初始支承力，又有一定可收縮性。足夠初始支承力能夠保證澆筑體在采空區(qū)邊緣將頂板切斷，可收縮性能防止?jié)仓w被無(wú)法抗拒的大結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)下沉破壞。
　　 (4)對(duì)中厚煤層沿空留巷充填方案和錨桿支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了研究。利用ansys數(shù)值模擬分析方法，對(duì)不同支護(hù)方案下圍巖位移及應(yīng)力特征進(jìn)行分析，最后確定澆筑體寬度和錨桿支護(hù)參數(shù)。
　　 (5)將理論和數(shù)值模擬研究成果應(yīng)用于屯蘭礦工程實(shí)踐中，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)礦壓觀測(cè)。
　　 (6)通過18