袋式垒砌墙体沿空留巷技术研究与应用

摘要

沿空留巷开采技术亦称无煤柱开采技术，在煤矿采煤工作面中具有节约煤炭资源、延长矿井服务年限的直接价值效果。本文在前人研究的基础上，综合运用理论分析、数值模拟和现场监测等多种研究方法对8101工作面沿空留巷进行了系统研究。论文获得的主要研究成果如下：
　　（1）分析了覆岩运动破坏一般规律和沿空留巷条件下覆岩运动破坏形式，阐述了沿空留巷以及留巷墙体在两次冲击动压下的承载原理。
　　（2）建立了沿空留巷围岩“叠加层板”力学模型，推导了支护阻力理论公式，确定了支护强度和留巷宽度。发明了一种具有让压功能的金属锚杆，同时提出了袋装垒砌墙体新技术。
　　（3）运用FLAC3D仿真软件模拟了不同宽度下巷旁支护体的垂直应力和顶板下沉量并确定了支护体的最佳宽度。同时，进一步模拟了支护体在最佳宽度下的围岩塑性分布、垂直应力、水平应力、两帮和顶板位移变化情况。
　　（4）在工作面进行了袋式垒砌新技术工业性试验。监测并分析了单体支柱载荷、顶板离层量、锚杆受力状况、两帮变形量以及顶底板移近量的变化情况。