深部綜放沿空掘巷圍巖變形破壞特征與控制技術(shù).pdf

1、隨煤炭資源高強(qiáng)度開采，淺部資源日益減少，開采重心逐步向深部轉(zhuǎn)移。為實(shí)現(xiàn)煤炭資源高效利用，回采巷道多采用小煤柱沿空掘巷技術(shù)。但處于深部高應(yīng)力環(huán)境下，圍巖變形破壞加劇，維護(hù)難度高，影響工作面回采。因此，本文以東灘煤礦3304軌道順槽為工程背景，采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)相結(jié)合研究方法，對(duì)深部綜放沿空掘巷圍巖變形破壞特征與控制技術(shù)進(jìn)行分析，得到如下主要結(jié)論：
　?。?）采用數(shù)值模擬方法，確定了3304工作面應(yīng)力降低區(qū)、應(yīng)力升

2、高區(qū)、原巖應(yīng)力區(qū)范圍。結(jié)合窄煤柱寬度確定原則、圍巖應(yīng)力位移分布特征，發(fā)現(xiàn)窄煤柱寬度為4m時(shí)，煤柱與巷道處于應(yīng)力降低區(qū)，圍巖穩(wěn)定性較好。綜合其他影響因素，4m煤柱留設(shè)寬度最為適宜，保證了煤柱自身穩(wěn)定性，圍巖整體變形量較小，利于巷道穩(wěn)定。
　　（2）總結(jié)了深部綜放沿空掘巷圍巖變形特征，具體為：①圍巖塑性破壞范圍大；②圍巖整體變形大，窄煤柱、實(shí)體煤幫變形尤為嚴(yán)重。因此，提出了深部綜放沿空掘巷圍巖控制技術(shù)。具體為：①?gòu)?qiáng)預(yù)緊力錨桿、錨索，保

3、持頂煤完整性；②實(shí)體煤幫高強(qiáng)錨桿配合高錨固力、強(qiáng)讓壓長(zhǎng)錨索，限制其大變形；③高強(qiáng)度錨桿-錨索強(qiáng)化加固塑性小煤柱，提高其承載能力。
　?。?）針對(duì)綜放沿空掘巷頂板力學(xué)條件，考慮到錨桿間排距、錨固力等因素對(duì)錨桿長(zhǎng)度的影響，修正了錨固巖梁理論，根據(jù)抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度兩個(gè)極限條件，確定了頂板錨桿支護(hù)參數(shù)；運(yùn)用懸吊理論設(shè)計(jì)了頂錨索錨固參數(shù)，保證錨索能夠承擔(dān)其作用范圍內(nèi)潛在冒落巖層重量?；谏畈烤C放沿空掘巷兩幫變形破壞特征，研究了實(shí)體煤幫、窄