五陽煤礦綜放開采沿空留巷圍巖控制技術研究.pdf

1、沿空留巷對提高煤炭采出率、減少巷道掘進量、防治瓦斯災害具有重要意義。在厚煤層綜放開采工作面進行沿空留巷，應力集中程度高、動壓影響強烈，巷道變形嚴重，維護困難，導致沿空留巷達不到預定效果，實現(xiàn)綜放開采沿空留巷的關鍵在于圍巖的穩(wěn)定性控制，開展綜放沿空留巷圍巖控制技術研究具有重要的理論價值和實踐意義。
　　論文采用理論分析、相似材料模擬、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗等方法，研究了綜放沿空留巷的覆巖結構破壞特點、巷旁支護阻力和圍巖變形規(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:
　　分析了沿空留巷側向頂板破斷形式和側向頂板關鍵塊參數(shù);揭示了沿空留巷圍巖運動變形特點，對影響圍巖穩(wěn)定性的因素進行了分析;以關鍵層理論為基礎，建立了綜放沿空留巷圍巖結構力學模型，確定了沿空留巷支護阻力理論公式。根據能量守恒和損傷力學理論，建立了綜放沿空留巷頂板下沉損傷力學模型，推導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能原理，建立了綜放沿空留巷

3、直接底和老底的底鼓力學模型，確定了綜放沿空留巷底鼓量的計算方法，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，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驗，采用數(shù)字散斑分析了綜放沿空留巷巖層位移特征，研究了側向頂板垮落與巷旁支護體應力分布的關系;采用三維數(shù)值模擬手段，研究了綜放沿空留巷頂板應力演化規(guī)律和頂板下沉規(guī)律，分析了留巷寬度、巷旁支護體強度和寬度對沿空留巷圍巖應力場和頂板下沉的影響