傾斜煤層高強(qiáng)輕質(zhì)砌塊沿空留巷技術(shù)研究.pdf

1、沿空留巷是我國無煤柱護(hù)巷技術(shù)研究的重要組成部分。沿空留巷技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭采出率的提高、巷道掘進(jìn)量的降低、解決采掘接替的矛盾、增加煤礦的服務(wù)年限，避免煤炭資源的大量損失，其技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)效益顯著。但是，隨著沿空留巷技術(shù)在我國近水平煤層的廣泛應(yīng)用，成本高、巷旁支護(hù)強(qiáng)度低、巷道變形大、效果差等問題成為制約沿空留巷技術(shù)研究的瓶頸，因此，傾斜煤層高強(qiáng)輕質(zhì)砌塊沿空留巷技術(shù)研究的研究有著重要的理論研究意義與工程實(shí)踐價(jià)值。
　　本文以金剛煤礦-4

2、111工作面為工程背景，綜合采用理論分析、數(shù)值模擬及工程實(shí)踐等方法對傾斜煤層高強(qiáng)輕質(zhì)砌塊沿空留巷技術(shù)進(jìn)行了研究。首先，通過沿空留巷頂板結(jié)構(gòu)、頂板破斷特征及圍巖穩(wěn)定性分析，建立了傾斜煤層沿空留巷相關(guān)力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，確定了巷旁支護(hù)體不發(fā)生下滑翻轉(zhuǎn)的煤層傾角范圍，推導(dǎo)出傾斜煤層沿空留巷巷旁支護(hù)阻力計(jì)算公式；其次，通過高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土設(shè)計(jì)及性能試驗(yàn)，確定LC50高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土的最優(yōu)配比方案。再次，運(yùn)用FLAC數(shù)值模擬軟件建立了0.5m、0.75m、

3、1m和1.5m四種支護(hù)體寬度模型，對不同寬度支護(hù)體對圍巖變性特征的影響進(jìn)行分析，確定了留巷合理支護(hù)體寬度；建立支護(hù)體材料分別為C40、C50、C60、LC50的四種模型，分析不同支護(hù)體材料對留巷圍巖的變形影響規(guī)律，確定了支護(hù)體材料的強(qiáng)度的合理值。最后，根據(jù)工作面現(xiàn)場情況對高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土砌塊尺寸、墻體砌筑方式進(jìn)行設(shè)計(jì)；根據(jù)沿空留巷圍巖應(yīng)力分布，沿空巷道采取超前加強(qiáng)支護(hù)、滯后加強(qiáng)支護(hù)及下出口支護(hù)三種加強(qiáng)支護(hù)方式；通過現(xiàn)場觀測分析了-4111