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文檔簡介
1、大傾角煤層開采后復雜的礦壓演化規(guī)嚴重制約著沿空留巷技術的應用及推廣。為解決大傾角中厚煤層沿空留巷圍巖穩(wěn)定性問題,本文采用相似模擬、理論分析、數(shù)值分析以及現(xiàn)場試驗相結合的研究手段,從研究大傾角煤層開采后礦壓演化規(guī)律著手,分析留巷圍巖礦壓環(huán)境,針對性的提出巷旁支護、巷內支護措施,通過相似模擬驗證了其留巷關鍵區(qū)域圍巖的穩(wěn)定性,并根據(jù)現(xiàn)場地質、生產條件針對性的提出支護措施,通過礦壓觀測,分析圍巖變形規(guī)律,總結留巷支護原則。本文經過一系列的研究,
2、得出主要結論:
?。?)大傾角中厚煤層工作面內礦壓規(guī)律具有:
a.工作面前方支承壓力分布具有非對稱性規(guī)律;
b.工作面不同區(qū)域來壓強度具有非對稱性規(guī)律;
c.工作面初次來壓、周期來壓均具有時序性規(guī)律;
d.覆巖運動活躍程度具有非對稱性特征。下端頭應力變化受采場礦壓影響規(guī)律具有明顯分段特征:分級加載階段、次分級加載階段、恒載階段。采場主關鍵層結構經過多次來壓影響,其破斷規(guī)律呈現(xiàn)“O-X”斷裂
3、形式。下端頭以拉剪破壞為主要破壞形式,并形成較完整的弧三角塊。
?。?)針對大傾角煤層上部矸石沖擊巷旁支護體問題,設計了適用于大傾角中厚煤層的巷旁擋矸設施,通過強度校驗,驗證了其強度滿足設計需求。并對巷旁承載結構進行了力學測試,分別研究了矸石承載、高含石量膠凝堆、高分子材料固結矸石試件的力學承載機理及單軸強度。認為均符合大傾角煤層留巷巷旁承載的需求。
?。?)對全錨支護系統(tǒng)的作用機理進行了較為詳盡的論述,研究表明,全錨支
4、護系統(tǒng)作用于巖體試件,能夠顯著提高試件的抗壓能力、抗剪能力、抗彎能力以及抗蠕變能力。
?。?)通過平面應變相似模擬系列試驗表明,在采用矸石充填承載,適當提高圍巖強度條件下,留巷關鍵區(qū)域能夠保持穩(wěn)定。并理論分析了留巷關鍵塊的穩(wěn)定性。
?。?)采用適用的支護措施,大傾角中厚煤層留巷巷道能夠滿足二次利用的要求,并根據(jù)現(xiàn)場經驗,總結了圍巖控制原則:“改變支護思路,提高支護質量;重視“護”的作用;保持采空側巷道頂板完整,不切落頂板
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