赵固一矿16煤层切顶卸压沿空留巷技术研究

摘要

由于河南焦作煤业集团各矿区每年留设煤柱，大量浪费煤炭资源，由此进行沿空留巷工程可以减少甚至避免煤炭资源浪费现象的发生。本文主要以河南焦作煤业集团赵固一矿16011工作面为工程背景，针对该工作面下顺槽开展的切顶卸压沿空留巷项目，着重分析留巷过程中预裂切缝的设计，并针对已设计出的各预裂切缝进行数值模拟验证。结合 PU监测系统反馈数据，分析设计方案的实际工程效果。本文采用理论分析、数值模拟、工程实践等技术手段对上述问题进行分析探讨，现得出以下主要结论：
　　（1）传统的沿空留巷主要是通过在采空区侧采用木垛、巷道密集支护或是矸石充填以及混凝土充填来实现的。这些方式不到费事费力，成本高昂，而且护巷效果不甚理想，采用切顶卸压沿空留巷可以避免上述不足之处；
　　（2）构建了传统长壁开采模式下沿空留巷及切顶卸压沿空留巷的力学模型，经过理论计算，得出切顶卸压沿空留巷在赵固一矿16011工作面理论上可行，并对比得出切顶卸压沿空留巷支承压力小于传统长壁开采模式下的沿空留巷的支承压力，支护成本小，安全可靠性高。
　　（3）以实用矿山压力为依托，通过力学分析及数值模拟，确定顶板预裂切缝合理高度为9m，合理角度为15°，合理间距为600mm。采用此种设计可以使16011工作面采空区上覆岩层完全垮落，但是不影响沿空顺槽的围岩稳定性；
　　（4）针对赵固一矿16011工作地质条件，对其留巷段在原有巷道支护形式的基础上进行了危险性分区，并对其进行了补强支护设计，结合切顶卸压技术手段达到留巷目的。
　　（5）通过PU监测系统数据反馈分析可知：切缝顺槽侧工作面压力较小，工作面周期来压步距较大；原有巷道上方的应力逐渐向相邻工作面转移，使得留巷段巷道处于抵应力区，保证了所留巷道的围岩稳定性，此时巷道变形主要表现为顶板下沉，最大下沉量出现在切眼口处，需在此处进行补强支护。

目录

声明

1 绪论

1.1问题的提出与研究

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容

2 切顶卸压沿空留巷可行性分析

2.1工程地质条件

2.2 切顶卸压沿空留巷可行性分析

2.3 切顶卸压沿空留巷主要技术指标分析

3 切顶卸压沿空留巷方案设计

3.1 顶板活动范围计算

3.2 切顶卸压沿空留巷主要指标分析确定

3.3 恒阻大变形锚索支护设计方案

3.4 巷道临时支护设计方案

3.5 本章小结

4 采场矿压显现规律研究

4.1监测方案设计

4.2矿压监测结果分析

4.3 16011工作面下顺槽危险性分区

4.4 本章小结

5.主要结论及创新点

5.1 主要结论

5.2主要创新点

致谢

参考文献

攻读硕士期间所取得科研成果