特厚煤层大采高综放面沿空掘巷技术研究

摘要

为保持回采巷道稳定、隔离相邻采空区以防止有害气体溢出、煤层自燃，塔山煤矿区段间采用留设宽煤柱护巷，煤柱宽度38m～45m，造成了煤柱损失严重、矿压显现强烈等问题。本文以塔山煤矿石炭系3～5＃煤层8204工作面为工程背景，对特厚煤层综放开采沿空掘巷技术进行研究，采用理论计算、数值模拟、相似模拟、工程类比等方法对8204试验工作面5204临空巷道合理煤柱宽度进行分析，分析探讨沿空巷道支护方案，通过现场工业性试验对煤柱宽度、支护方案的合理性进行检验。
　　研究结果表明：塔山煤矿特厚煤层综放工作面侧向支承压力峰值区位于距煤壁35m左右，应力降低区为0～10m左右；采用6m煤柱时，巷道位于应力降低区内；采用合理的锚杆+W钢带+锚索+11#工字钢+组合锚索+喷浆全封闭的锚网索耦合支护对策，通过对比分析不同支护方案下锚杆、锚索对围岩形成的附加应力大小及范围，选取了合理的支护参数，现场监测表明巷道掘进期间矿压显现程度较小；巷道两帮移近量小于65mm，顶底板移近量小于55mm，锚杆、锚索受力较小，围岩稳定性较易控制；掘巷对采空区内气体产生扰动，采空区内气体浓度和压差出现波动，煤柱内裂隙发育，巷道表面喷浆未能完全解决采空区漏风问题，需进一步采取注浆等措施。

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1 绪论

1.1 问题的提出及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

1.4 创新点

1.5 技术路线

2 工程背景

2.1 塔山煤矿简介

2.2 8204小煤柱沿空掘巷试验工作面介绍

2.3 8204工作面布置方案选择

3 合理窄煤柱宽度理论分析

3.1 采空区侧向支承压力分布理论计算

3.2 微震监测结果

3.3 数值模拟

3.4 相似模拟

3.5 工程类比

3.6 其他因素

3.7 本章小结

4 沿空巷道支护设计

4.1 巷道支护形式和参数选择原则

4.2 锚网索耦合支护参数确定

4.3 巷道超前支护方案的选择

4.4 破碎段支护

5 掘巷期间现场监测

5.1 钻孔窥视

5.2 掘进期间巷道围岩变形实测

5.3 锚杆锚索受力检测

5.4 相邻采空区气体浓度和压差监测

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

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