近水平薄煤层软弱顶板工作面巷道支护技术研究

摘要

论文通过理论分析、方案设计对比分析、数值模拟研究以及现场工程实践检验的方法，系统地研究了符合近水平薄煤层软弱顶板工作面巷道的支护方式，为近水平薄煤层软弱顶板工作面巷道的合理支护提供理论依据。本文主要研究内容及成果有以下几个方面：
　　（1）通过总结巷道支护方式的发展以及近些年国内外研究现状，并且以永明煤矿五煤开采水平5103工作面为工程为研究背景，对巷道原有断面及其支护方式进行设计研究，并通过巷道矿压监测试验（包括巷道表面位移监测，顶板离层监测以及锚杆、锚索受力监测）验证所选支护方案的合理性。
　　（2）根据永明煤矿地质条件，采用山东科技大学矿业与安全工程学院的MTS815.03电液伺服岩石试验机对不同煤岩石试件（老顶粉砂、直接顶泥岩、煤）进行力学参数测试，可得煤岩试件的平均单轴抗压强度、弹性模量、内摩擦角以及泊松比等基本岩石力学参数和全应力应变曲线。
　　（3）运用三维有限差分数值模拟软件FLAC3D，对巷道原支护方案下以及所设计提出的六种支护方案分别进行数值模拟计算，对比分析各个方案下的巷道表面变形量、围岩集中应力分布以及围岩塑性区分布，经过交叉对比得到最优的支护方案。
　　（4）通过现场工程的实践检验，验证了所选巷道支护方案以及支护参数的合理性及可行性，对工程实践具有指导意义，也为相似地质背景的矿井提供了巷道支护经验。

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