動壓巷道異形煤柱沿空掘巷及支護技術(shù)研究.pdf

1、本文針對厚煤層綜采工作面推進快、高采高效、采掘接替壓力大等特點，研究在厚煤層綜采工作面未開采時先掘下區(qū)段巷道或者開采與掘進同時進行的情況下，沿空掘巷留設(shè)煤柱寬度與巷道支護優(yōu)化。以福城煤礦1303N回風(fēng)巷為研究背景，運用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測相結(jié)合的研究方法，通過研究沿空掘巷上覆巖層結(jié)構(gòu)，分析其支承壓力分布特征，進而為1304N工作面沿空掘巷提供依據(jù)。論文主要通過數(shù)值模擬對采空區(qū)動壓影響范圍及沿空掘巷留設(shè)煤柱寬度進行了定性定量的分析

2、，并對巷道支護進行了數(shù)值模擬優(yōu)化。通過側(cè)向采空區(qū)側(cè)的煤柱極限平衡區(qū)寬度理論計算公式，結(jié)合現(xiàn)場實測煤壁側(cè)向支承壓力，得出1304N回風(fēng)巷距側(cè)向工作面停采線353m為雙采動應(yīng)力影響區(qū)段A，353m～573m共220m為采掘交替影響區(qū)段B，掘巷留設(shè)煤柱平距寬度B=11.5m;停采線573m之后為沿空掘巷區(qū)段C，沿空掘巷留設(shè)煤柱平距寬度B=5.76m。在經(jīng)受掘進和采動影響的雙重作用下，圍巖破壞嚴重，針對原支護方案存在問題和不足，提出加長錨桿和全

3、長錨固的方式可有效提高錨桿的加固圍巖作用。數(shù)值計算表明，加長錨桿和頂幫錨索可以有效地減輕上幫圍巖變形量。采用錨索注漿支護加固上下幫煤體，可以大幅減輕巷道圍巖變形，尤其對采動影響未穩(wěn)定的沿空巷道圍巖控制而言是一個有效的技術(shù)。綜合沿空掘巷地質(zhì)條件和現(xiàn)場實際情況，最終確定1304N回風(fēng)巷采用兩幫加長錨桿+全長錨固+兩幫錨索注漿+頂板加長錨桿+頂板錨索注漿聯(lián)合方式進行支護。通過合理地留設(shè)異形煤柱，既能有效控制圍巖變形，又有利于提高煤炭回采率，同