新安煤矿沿空掘巷合理煤柱宽度及支护方式研究

摘要

沿空掘巷时，巷道布置在应力较低的地区，这样不仅有利于巷道的围岩控制，同时有利于减少煤炭损失，提高煤炭回收率。沿空掘巷的煤柱宽度和巷道支护方式一直都是该研究领域的重点研究内容。但学术界对沿空掘巷所采用的煤柱宽度一直以来都没有一个统一的认识，并且合理的巷道支护方式也需要根据具体的地质条件作相应的分析。因此，本文结合新安煤矿的地质条件，对新安煤矿沿空掘巷合理煤柱宽度及支护方式做具体研究。
　　首先，本文将从理论上分析采空区侧向支承压力的峰值位置和较为理想的煤柱宽度。其次，利用FLAC3D数值模拟软件对采空区侧向支承压力的分布情况做具体分析，通过对比分析无支护下不同煤柱宽度巷道在掘进及回采期间的巷道围岩稳定性，得到数值模拟下比较理想的煤柱宽度，结合理论分析结果，根据沿空巷道的煤柱留设原则，最终确定沿空掘巷的煤柱宽度。然后，对比分析几种巷道支护方案下关于巷道稳定性的数值模拟数据，确定数值模拟下的巷道支护方式。最后，把分析得到的煤柱宽度和支护方式应用于工程实践，通过监测巷道在掘进及回采期间围岩的位移量，判断巷道是否符合生产需要，进而判断沿空掘巷的煤柱宽度和支护方式是否合理。

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1 绪论

1.1 选题依据

1.2 沿空掘巷技术研究现状

1.3 存在的问题

1.4 本文研究内容

1.5 技术路线

2 沿空掘巷上覆岩层结构稳定性及合理煤柱宽度分析

2.1 矿井及工作面地质概况

2.2 沿空掘巷的巷道布置位置

2.3 沿空巷道围岩的力学环境特点

2.4 沿空巷道的使用及维护特点

2.5 沿空掘巷上覆岩层稳定性分析

2.6 侧向支承压力特征

2.7 合理煤柱宽度的计算

2.8 本章小结

3 沿空掘巷合理煤柱宽度数值模拟

3.1 数值模拟软件-FLAC3D介绍

3.2 数值模拟计算模型的建立

3.3 采空区侧向支承压力

3.4 掘进期间不同煤柱宽度巷道在无支护下的围岩应力与位移

3.5 回采期间不同煤柱宽度巷道在无支护下的围岩应力与位移

3.6 沿空掘巷煤柱宽度的确定

3.7 本章小结

4 沿空巷道合理支护设计数值模拟

4.1 沿空巷道支护数值模拟方案

4.2 “方案一”锚杆支护数值模拟分析

4.3 “方案二”锚杆锚索支护方案数值模拟分析

4.4 “方案三”锚杆锚索工字钢支架支护方案数值模拟分析

4.5 确定巷道合理的支护方案

4.6 本章小结

5 现场工业性试验

5.1 数据观测及分析

5.2 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 不足与展望

参考文献

作者简历

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