采动影响下厚坚硬顶板巷道围岩控制技术研究

摘要

厚坚硬顶板条件下工作面开采后在工作面后方端面形成大面积悬顶，短期内不易自然垮落，从而引起工作面侧向支承压力显著增高，致使相邻工作面保护煤柱内应力集中程度高，在该煤柱内巷道围岩变形严重，维护困难。
　　古书院矿15＃煤层煤厚2m，直接顶为厚10.13m坚硬而完整的石灰岩，预留巷道在工作面回采过程中受工作面侧向支承压力影响较大，片帮、底臌严重。对此，分析了15＃煤层顶底板力学参数，计算了15＃煤上覆岩层垮落带高度，采用FLAC3D数值模拟方法研究了15＃煤层工作面采动过程及其对采场周边应力的影响；对工作面推进过程中侧向支承压力分布情况进行分析，研究支承压力对预留巷道围岩稳定性的影响，得出侧向支承压力过大是巷道围岩变形的主要原因；提出了工作面端面切顶，减小悬顶长度，降低煤柱内部所受侧向支承压力的方法；采用数值模拟分析工作面切顶与未切顶两种方案回采过程中工作面端面围岩结构状态、侧向支承压力、巷道围岩位移的分布规律以及不同支护参数下巷道围岩控制效果，确定采用卸压与加固相结合的巷道围岩控制技术，并在古书院矿152309工作面及1523103预留巷道进行现场试验，取得较好的技术经济效益。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究内容及技术路线

2 厚坚硬顶板巷道围岩变形机理

2.1工程概况

2.2 15#煤层工作面采动对其周边应力的影响分析

2.3 侧向支承压力对预留巷道围岩稳定性影响分析

2.4 本章小结

3 厚坚硬顶板巷道围岩控制原理

3.1 切顶卸压对采空区端面结构的影响

3.2 切顶卸压对巷道围岩稳定性影响研究

3.3不同支护方案对巷道围岩位移量的影响

3.4本章小结

4 厚坚硬顶板巷道围岩控制技术

4.1 巷道围岩控制技术思路

4.2 工作面卸压技术

4.3 1523103预留巷道围岩加固技术

4.4 本章小结

5 现场表面位移监测

5.1 预留巷道表面位移监测方案

5.2 预留巷道表面位移变形规律分析

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 存在的问题

参考文献

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